دانشمندان می گویند اعمال یک تغییر قندی در مغز، مسیر جدیدی را برای درمان افسردگی ارائه می دهد.

به گزارش ایسنا، استرس مزمن می تواند مغز را تغییر دهد و منجر به مجموعه ای از مشکلات سلامت روان شود. اکنون دانشمندان معتقدند که یک فرآیند کوچک افزودن قند ممکن است به عنوان یک تغییر برای درمان افسردگی عمل کند و بینش های جدیدی در مورد اختلالات خلقی و هدف جدیدی برای درمان آنها ارائه دهد.

به نقل از نیو اطلس، دانشمندان مؤسسه علوم پایه کره جنوبی(IBS) دریافتند که استرس طولانی مدت، نحوه چینش پروتیین ها را در قشر پیش پیشانی میانی مغز(mPFC) با اسید سیالیک (یک مولکول قندی که به شکل دهی خواص سطحی نورون ها کمک می کند) تغییر می دهد.

این زنجیره های قندی به نام گلیکان ها (glycans)، پس از ساخته شدن پروتیین ها متصل می شوند و فرآیندی را تشکیل می دهند که به عنوان گلیکوزیلاسیون شناخته می شود. گلیکوزیلاسیون از نظر چگونگی تأثیر آن بر توسعه سرطان و اخیراً تخریب عصبی، مورد مطالعه قرار گرفته است.

یکی از انواع گلیکوزیلاسیون، O-گلیکوزیلاسیون است که در آن قندها به اتم های اکسیژن روی اسیدهای آمینه خاص در یک پروتیین متصل می شوند. این پوشش قندی مولکولی به تنظیم نحوه اتصال و سیگنال دهی نورون ها به یکدیگر کمک می کند.

تا همین اواخر، این موضوع تا حد زیادی در تحقیقات سلامت روان نادیده گرفته می شد، اما دانشمندان اکنون دریافته اند که استرس می تواند این الگوهای قندی را مختل کند و به طور بالقوه ارتباط عادی بین سلول های مغزی را از نو سیم کشی کند.

محققان در این مطالعه دریافتند که یک آنزیم واحد موسوم به St3gal1 مرحله نهایی مهار قند را در این فرآیند انجام می دهد و این مرحله کوچک اما جدایی ناپذیر بر مدت زمان ماندگاری پروتیین ها و نحوه تعامل آنها در سیناپس ها تأثیر می گذارد. همچنین اینکه چگونه اگر این مرحله دچار مشکل شود، به نظر می رسد که در نتیجه بر رفتارهای شبیه افسردگی تأثیر می گذارد.

محققان از طیف سنجی جرمی با کارایی بالا برای نقشه برداری از الگوهای O-گلیکوزیلاسیون در 9 ناحیه مغز در موش های سالم استفاده کردند. هر ناحیه دارای یک امضای قندی متمایز بود که منعکس کننده طرح سلولی منحصر به فرد آن بود.

هنگامی که محققان این الگوها را با الگوهای موش های تحت استرس مزمن مقایسه کردند، تفاوت قابل توجهی در قشر پیش پیشانی مغز (ناحیه ای مرتبط با تنظیم خلق و خو) یافتند. در اینجا، استرس منجر به کاهش قابل توجه در آن مرحله نهایی مهار قند O-گلیکوزیلاسیون و افت متناظر در بیان St3gal1 شد.

از کار انداختن St3gal1 در موش های سالم باعث علائم افسردگی، از جمله از دست دادن انگیزه و افزایش اضطراب شد. افزایش St3gal1 در موش های تحت استرس، اثر معکوس داشت و این رفتارها را کاهش داد. این نشان داد که این آنزیم نقشی کلیدی در چگونگی ایجاد تغییرات شبه افسردگی در مغز توسط استرس دارد.

این تیم همچنین دریافت که St3gal1 به حفظ برچسب های قندی روی نورکسین-2 (پروتیینی که از ارتباط بین نورون ها پشتیبانی می کند) کمک می کند. در موش های تحت استرس، این برچسب ها همراه با سیگنالینگ عصبی طبیعی از بین رفتند، اما بازیابی St3gal1 آنها را بازگرداند.

بویونگ لی(Boyoung Lee) از محققان این مطالعه گفت: این مطالعه نشان می دهد که گلیکوزیلاسیون غیرطبیعی در مغز مستقیماً با شروع افسردگی مرتبط است. این مطالعه جایگاه مهمی را برای شناسایی نشانگرهای تشخیصی جدید و اهداف درمانی فراتر از انتقال دهنده های عصبی فراهم می کند.

در حالی که این یافته ها فقط در مغز موش های نر نشان داده شده است و البته شبکه های عصبی در انسان بسیار پیچیده تر هستند، زاویه جدیدی را برای تحقیق در مورد افسردگی و درمان آن فراهم می کند. بسیاری از داروهای ضد افسردگی فعلی بر سروتونین تأثیر می گذارند و سطح آن را افزایش می دهند یا سیگنالینگ آن را تغییر می دهند، اما شواهد فزاینده ای وجود دارد که نشان می دهد این موضوع صرفاً به دلیل کمبود سروتونین نیست.

سی. جاستین لی(C. Justin Lee)، مدیر IBS افزود: افسردگی بار اجتماعی بزرگی را تحمیل می کند، اما درمان های فعلی همچنان محدود هستند. این دستاورد می تواند نه تنها به درمان افسردگی، بلکه به سایر بیماری های روانی مانند PTSD و اسکیزوفرنی نیز گسترش یابد و راه را برای استراتژی های درمانی گسترده تر هموار کند.

جالب توجه است که موش های ماده ای که استرس مزمن را تجربه کردند، تغییرات رفتاری نشان دادند، اما سطح St3gal1 در آنها تغییر نکرد که نشان می دهد نرها و ماده ها ممکن است برای مقابله با سختی ها به مسیرهای مولکولی متفاوتی تکیه کنند. این موضوع نیز مسیر دیگری برای تحقیق در اختیار دانشمندان قرار داده است.

این پژوهش در مجله Science Advances منتشر شده است.