Что сейчас пишут про связь шизофрении и аутоиммунных заболеваний?

В главе про шизофрению в книге “Вскрытие мозга. Нейробиология психических расстройств” мельком было упомянуто, что когда-то шизофрению считали аутоиммунным расстройством (с аутоантителами к тканям мозга), но потом оставили эту гипотезу в стороне, переключившись на дофаминовую гипотезу. 

Мне стало интересно, а что сейчас пишут про аутоиммунность и шизофрению (особенно в свете того, что гипотеза дисбаланса нейротрансмиттеров объясняет далеко не все). Пошла рыть Пабмед, и вот что нарыла:

Впервые гипотеза об аутоиммунной природе шизофрении была выдвинута Германом Леман-Фациусом в 1930-е годы. В 1950-1960 годы было обнаружено, что целиакия и шизофрения часто оказываются коморбидны друг другу. В датском и тайваньском популяционных исследованиях, опубликованных в 2010-х годах, было показано, что у людей с аутоиммунными заболеваниями чаще возникают психозы, чем у людей без аутоиммунных заболеваний; верно и обратное: у людей с психозами чаще обнаруживались аутоиммунные заболевания, чем у людей без психозов. 

В крови и спинномозговой жидкости людей, страдающих от психотических расстройств, обнаруживается больше воспалительных цитокинов (и их концентрация оказывается еще выше во время обострения). Люди, у которых повышен уровень воспаления, хуже реагируют на лечение антипсихотиками; но зато они лучше себя чувствуют при лечении противовоспалительными. 

Связь целиакии, нецелиакийной чувствительности к глютену и белкам пшеницы в целом привела к рекомендациям безглютеновой диеты для людей с шизофренией, и некоторой доле пациентов на такой диете становится лучше. Авторы статьи обращают внимание на то, что если у человека уже диагностирован психоз, его могут недообследовать в связи с соматическими жалобами, и, соответственно, целиакия (типичная и атипичная) могут быть не диагностированы. Также было показано, что аутоиммунные заболевания опорно-двигательного аппарата тоже “упускаются из вида”, если первым диагностируется психоз. 

В одном немецком исследовании было обнаружено, что среди 100 пациентов с шизофреноподобным психическим расстройством у 19 были аутоантитела к тканям щитовидной железы. 

Отдельно идет аутоиммунный энцефалит, который вообще трудно диагностируется, если не брать пробу спинномозговой жидкости, и часто может выглядеть со стороны именно как психоз. 

Также то, что выглядит как психоз, может оказаться энцефалопатией в результате аутоиммунного гепатита. 

Было показано, что одним из факторов риска возникновения психотических расстройств является бактериальная или вирусная инфекция (например, herpes simplex).

Было показано, что проницаемость гематоэнцефалического барьера у пациентов с шизофренией выше, чем у здоровых. 

У пациентов с шизофренией часто параллельно есть воспалительные заболевания ЖКТ (гастрит, энтерит, колит). У них отличается состав микробиома, и степень отличия (от состава микробиома здоровых людей) коррелирует с интенсивностью симптомов. У людей с шизофренией повышена проницаемость кишечного эпителия. 

В некоторых случаях шизофрении обнаруживаются аутоантитела к митохондриям. 

Удивительным образом, у тех, кто болен анкилозирующим спондилитом (болезнью Бехтерева) или ревматоидным артритом, шизофрения возникает реже, чем у тех, у кого нет этих заболеваний. Каков механизм этого, науке не известно. 

У женщин, страдающих психотическими расстройствами, обострения чаще происходят в предменструальной фазе цикла, т.е. перепады уровня гормонов и функция печени имеют к психозу непосредственное отношение. 

Популяционные исследования показывают, что люди, больные шизофренией, чаще едят более “воспалительную” еду, чем здоровые.

Исследований эффектов иммуномодуляции при шизофрении пока нет, в руководствах пишут, что врач должен как можно подробнее изучить клиническую картину, симптомы и результаты анализов, и решать в каждом конкретном случае, перевешивает ли возможная польза возможные риски. 

Про ЭЭГ и кальциевые каналы тоже интересное видела, но это надо отдельно под другим соусом подавать ?

Jeppesen, R., & Benros, M. E. (2019). Autoimmune Diseases and Psychotic Disorders. Frontiers in psychiatry, 10, 131. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2019.00131

Benros ME, Mortensen PB. Role of Infection, Autoimmunity, Atopic Disorders, and the Immune System in Schizophrenia: Evidence from Epidemiological and Genetic Studies. Curr Top Behav Neurosci. 2020;44:141-159. doi: 10.1007/7854_2019_93. PMID: 30895532.

Cullen, A. E., Holmes, S., Pollak, T. A., Blackman, G., Joyce, D. W., Kempton, M. J., Murray, R. M., McGuire, P., & Mondelli, V. (2019). Associations Between Non-neurological Autoimmune Disorders and Psychosis: A Meta-analysis. Biological psychiatry, 85(1), 35–48. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2018.06.016

Nakagami, Y., Sugihara, G., Nakashima, N., Hazama, M., Son, S., Ma, S., Matsumoto, R., Murai, T., Ikeda, A., & Murakami, K. (2020). Anti-PDHA1 antibody is detected in a subset of patients with schizophrenia. Scientific reports, 10(1), 7906. https://doi.org/10.1038/s41598-020-63776-0

Reilly, T. J., Sagnay de la Bastida, V. C., Joyce, D. W., Cullen, A. E., & McGuire, P. (2020). Exacerbation of Psychosis During the Perimenstrual Phase of the Menstrual Cycle: Systematic Review and Meta-analysis. Schizophrenia bulletin, 46(1), 78–90. https://doi.org/10.1093/schbul/sbz030

Cha, H. Y., & Yang, S. J. (2020). Anti-Inflammatory Diets and Schizophrenia. Clinical nutrition research, 9(4), 241–257. https://doi.org/10.7762/cnr.2020.9.4.241

В 2020 году вышел сборник cтатей на английском “Нейровоспаление и шизофрения”

https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-39141-6#about

Может ли пищевой кетоз быть способом уменьшить нейровоспаление? (пересказ обзора исследований)

Вчера я нашла статью, в которой мне захотелось покопаться подробнее. Она опубликована в 2020 г. в журнале “Европейская психиатрия” (официальном журнале Европейской психиатрической ассоциации) и называется “Пищевой кетоз как вмешательство, способное уменьшить астроглиоз: перспективы лечения нейродегенеративных заболеваний и нейропсихиатрических синдромов”. 

Это большой обзор биологических механизмов воздействия пищевого кетоза на мозг (при подготовке обзора использованы 347 источников).

Что известно:

Пищевой кетоз достигается разными способами, в частности

 ⁃ добавлением в рацион среднецепочечных жирных кислот

 ⁃ добавлением в рацион кокосового масла

 ⁃ радикальным снижением количества углеводов

 ⁃ сужением “пищевого окна” и голоданием

 ⁃ кетогенная диета стимулирует мозговой трофический фактор (BDNF)

 ⁃ кетогенная диета часто помогает при эпилепсии (причем как детям, так и взрослым)

 ⁃ есть положительные результаты при применении кетогенной диеты на ранних стадиях деменции, в т.ч. при болезни Альцгеймера

 ⁃ есть указания на возможную пользу кетогенной диеты при болезни Паркинсона, шизофрении, биполярном расстройстве и расстройствах аутистического спектра

На пациентах с клинической депрессией (MDD) исследований нет, но авторы предполагают, что снижение уровня воспаления и повышение секреции BDNF за счет диеты будет иметь антидепрессивный эффект (по аналогии с механизмами работы антидепрессантов). 

Как именно работает пищевой кетоз в мозге:

 ⁃ Кетоновые тела представляют собой эффективно используемое топливо для клеток, в том числе для клеток мозга, что особенно важно, когда в клетках формируется инсулинорезистентность и нарушается метаболизм глюкозы (что показано при болезни Альцгеймера, БАС, болезни Паркинсона, хорее Хантингтона, шизофрении, биполярном расстройстве и депрессии).

 ⁃ Кетоновые тела синтезируются в печени и экспортируются во все органы, нуждающиеся в энергии. При повышении концентрации кетоновых тел в крови, они проходят через гематоэнцефалический барьер при помощи специальных транспортеров, синтезируемых клетками этого барьерного эпителия. При длительном пищевом кетозе синтез этих транспортеров увеличивается в 10 раз по сравнению с состоянием вне кетоза, и кетоновые тела составляют 60-70% источников энергии мозга. 

 ⁃ Пищевой кетоз снижает окислительный стресс, снижает воспаление и улучшает функции митохондрий. Эта триада симптомов нарушает нормальное взаимодействие между нейронами, астроцитами и клетками микроглии. Нарушение митохондриальной функции астроцитов и клеток микроглии особенно пагубно для здоровья мозга. 

 ⁃ Избыточное количество свободных радикалов в мозге индуцирует гиперреактивное дисфункциональное состояние астроцитов (астроглиоз). Именно развитие этого состояния является поворотным моментом, запускающим нейропсихиатрические синдромы и нейродегенеративные заболевания. Поэтому астроциты сейчас оказываются основной мишенью терапевтического воздействия.

 ⁃ При кетозе повышается количество АТФ в мозге, количество митохондрий и продуктивность митохондрий (как в нейронах, так и в клетках глии), снижается количество свободных радикалов и укрепляется защита клеток эндогенными антиоксидантами (и в астроцитах это происходит интенсивнее, чем в нейронах); снижается уровень нейровоспаления; лучше поддерживается гомеостаз мозга.

В понятии “гомеостаз мозга” выделяются четыре уровня:

 ⁃ метаболический гомеостаз (формирование контактов между сосудами (кровеносными и лимфатическими) и клетками ЦНС; функционирование гематоэнцефалического барьера; регуляция кровотока и снабжения мозга кислородом; метаболическая поддержка нейронов);

 ⁃ нейронно-сетевой гомеостаз (развитие нейронных сетей и цепей; синаптическая пластичность; синаптогенез; обрезка ненужных синапсов);

 ⁃ молекулярный гомеостаз (вода, калий, кальций, аденозин, нейротрансмиттеры (в первую очередь глютамат и ГАМК));

 ⁃ системный гомеостаз (сон/бодрствование; оценка состояния системы рецепторами к CO2, pH, Na+, глюкозе).

Астроглиоз — гиперреактивное состояние астроцитов, развивающееся в ответ на даже небольшие отклонения биохимических характеристик мозга от гомеостаза. В частности, астроглиоз провоцируется воспалительными цитокинами, большим количеством свободных радикалов и липополисахаридами (элементами клеточной стенки патогенных бактерий, проникающими в кровоток из кишечника). При астроглиозе астроциты не могут полноценно выполнять свои функции (обеспечение нейронов кислородом и питательными веществами, поддержание гомеостаза ионов, “уборка” продуктов метаболизма). Наиболее пагубным является изменение структуры астроцитов (меньше “ножек”/ протрузий, которыми астроцит соприкасается с сосудами и с нейронами); также при астроглиозе повышается проницаемость гематоэнцефалического барьера (что еще больше нарушает гомеостаз мозга), и нарушается работа цикла преобразования глютамата в глютамин (что умеют делать только астроциты; в результате возникает эксайтотоксичность из-за избытка глютамата в мозге). 

Кетоновые тела (а также антиоксиданты и полиненасыщенные жирные кислоты) нормализуют работу натрий-калиевых насосов в клеточных мембранах (базовый механизм транспорта веществ в клетку и из нее, а также поддержания разности потенциалов). 

Именно астроциты перерабатывают жирные кислоты в кетоновые тела, чтобы снабжать ими нейроны при малом поступлении глюкозы в мозг. Кетоновые тела ограничивают синтез глютамата в нейронах и астроцитах (это может еще происходить в результате изменения кишечного микробиома под воздействием кетогенной диеты). 

Изменение кишечного микробиома под воздействием кетогенной диеты влияет на количество эндогенных короткоцепочечных жирных кислот и на проницаемость кишечного эпителия (при снижении проницаемости кишечного эпителия уменьшается периферическое воспаление). Бета-гидроксибутират (наиболее часто встречающееся кетоновое тело) непосредственно оказывает противовоспалительное воздействие. 

Morris G, Maes M, Berk M, Carvalho AF, Puri BK (2020). Nutritional ketosis as an intervention to relieve astrogliosis: Possible therapeutic applications in the treatment of neurodegenerative and neuroprogressive disorders. European Psychiatry, 63(1), e8, 1–21 https://doi.org/10.1192/j.eurpsy.2019.13

А как же таурин?

Читая вчера у доктора Ноу про поражение клеток при ишемии-реперфузии (когда сначала они страдают от кислородной недостаточности, а потом снова получают нормальное количество кислорода), я удивилась, что он не упомянул в качестве защитного фактора серосодержащую аминокислоту таурин. 

С этим скромным героем (в смысле, с таурином) я познакомилась несколько лет назад, когда рассматривала проблемы, с которыми сталкиваются люди, соблюдающие строгую веганскую диету (и по тем или иным причинам не едящие водоросли). Таурин — полунезаменимая аминокислота; то есть, в организме человека она синтезируется, но это энергоемкий и многоступенчатый процесс. Гораздо проще оказывается получить таурин с пищей или в виде добавки. 

Сейчас я думаю про таурин, опять же, в контексте того, что ковид атакует митохондрии, и, как мне кажется, важно знать про все, что может их защитить (как профилактически, так и после того, как организм уже столкнулся с вирусом). 

Поэтому мое сегодняшнее утреннее чтение было в Пабмеде в обнимку с ключевым словом “таурин”. Статей много, я просмотрела пока семь, но и это дает много полезной информации. 

Знакомьтесь: таурин.

Таурин встречается в высокой концентрации в тканях, получающих энергию посредством окислительных процессов, и в меньшей концентрации в тканях, получающих энергию посредством процессов гликолиза. Таурин играет важную роль в функции митохондрий; в клетках эта аминокислота локализуется именно в митохондриях. Наиболее высока концентрация таурина в мозге, сетчатке глаза, сердце и половых железах; также в существенном количестве он присутствует в скелетных мышцах. 

Мыши, не имеющие транспортера таурина, страдают от митохондриальной недостаточности. In vitro было показано, что добавление таурина ведет к тому, что при транскрипции митохондриальной ДНК в РНК получается меньше РНК с мутациями, характерными для митохондриального синдрома. 

Таурин помогает поддерживать оптимальный кислотно-щелочной баланс для функционирования митохондрий как “энергетических станций” клетки. Он защищает митохондрии от избыточного слияния и распада в ситуациях гипоксии-реперфузии (поэтому используется как протектор во время операций на сердце и мозге, а также для восстановления клеток мышечной ткани после гипоксии). Клетки, получившие дополнительный таурин, оказываются защищены от повреждения при последующем испытании гипоксией. 

Таурин является нейропротектором в ситуации ишемического инсульта. Также он играет важную роль в нейрогенезе и нейропластичности. 

Таурин обладает противовоспалительным действием за счет ап-регуляции синтеза противовоспалительного цитокина интерлейкина-10 (показано на ожоговых пациентах). 

При диабете наблюдается уменьшение концентрации таурина в плазме. Было показано, что добавление 1 г таурина приводило к статистически значимому повышению активности ферментов-антиоксидантов (супероксид-дисмутазы и каталазы), снижению уровня С-реактивного белка и фактора некроза опухоли-альфа по сравнению с плацебо. 

Таурин оказывает защитное действие на стенки сосудов; нормализует работу ренин-ангиотензиновой системы; снижает инсулинорезистентность; повышает уровень адипонектина.

Таурин модулирует иммунный ответ (причем как будучи принятым профилактически, так и после острого поражения легких (исследование на крысах)).

Таурин снижает уровень арахидоновой кислоты в плазме крови (она повышает вероятность тромбоза). 

Таурин содержится в высокой концентрации в водорослях (существенно выше, чем во всем остальном), рыбе, моллюсках, и в несколько меньшей — в мясе животных и птиц, и в яйцах. 

Qaradakhi, T., Gadanec, L. K., McSweeney, K. R., Abraham, J. R., Apostolopoulos, V., & Zulli, A. (2020). The Anti-Inflammatory Effect of Taurine on Cardiovascular Disease. Nutrients12(9), 2847. https://doi.org/10.3390/nu12092847

Hansen, S. H., Andersen, M. L., Cornett, C., Gradinaru, R., & Grunnet, N. (2010). A role for taurine in mitochondrial function. Journal of biomedical science17 Suppl 1(Suppl 1), S23. https://doi.org/10.1186/1423-0127-17-S1-S23

Milei J, Ferreira R, Llesuy S, Forcada P, Covarrubias J, Boveris A. Reduction of reperfusion injury with preoperative rapid intravenous infusion of taurine during myocardial revascularization. Am Heart J. 1992 Feb;123(2):339-45. doi: 10.1016/0002-8703(92)90644-b. PMID: 1736568.

Lak S, Ostadrahimi A, Nagili B, Asghari-Jafarabadi M, Beigzali S, Salehi F, Djafarzadeh R. Anti-Inflammatory Effect of Taurine in Burned Patients. Adv Pharm Bull. 2015 Nov;5(4):531-6. doi: 10.15171/apb.2015.072. Epub 2015 Nov 30. PMID: 26819926; PMCID: PMC4729355.

Maleki V, Mahdavi R, Hajizadeh-Sharafabad F, Alizadeh M. The effects of taurine supplementation on oxidative stress indices and inflammation biomarkers in patients with type 2 diabetes: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Diabetol Metab Syndr. 2020 Jan 29;12:9. doi: 10.1186/s13098-020-0518-7. PMID: 32015761; PMCID: PMC6990511.

Thirupathi A, Pinho RA, Baker JS, István B, Gu Y. Taurine Reverses Oxidative Damages and Restores the Muscle Function in Overuse of Exercised Muscle. Front Physiol. 2020 Oct 26;11:582449. doi: 10.3389/fphys.2020.582449. PMID: 33192592; PMCID: PMC7649292.

Menzie, J., Prentice, H., & Wu, J. Y. (2013). Neuroprotective Mechanisms of Taurine against Ischemic Stroke. Brain sciences3(2), 877–907. https://doi.org/10.3390/brainsci3020877

https://examine.com/supplements/taurine/

Что говорит доктор Терри Валс о роли митохондрий в хронических заболеваниях?

“Нельзя вот просто так взять и” (с) за один день раскрыть тему митохондрий ? Поэтому я на ней некоторое время неторопливо потопчусь. Сегодня расскажу немного про доктора Терри Валс.

Помните, мы с вами несколько недель назад обсуждали, какие есть идеи, “от чего все болезни”, если рассматривать организм на разных уровнях, от молекулярного до политически-государственного и ценностно-смыслового? Там на молекулярном уровне была гипотеза, что “все болезни от” окислительного стресса, а на внутриклеточном, что “все болезни от” дисфункции митохондрий. 

Вообще некоторые авторы высказывают достаточно радикальную мысль, что в принципе “хроническая болезнь/старение” (состояние, противоположное здоровью/ оптимальному функционированию) — во многих частных случаях разных диагнозов имеет в своей основе общие биологические механизмы. А конкретный путь реализации этого механизма определяется тем, где в организме слабое звено, заданное сочетанием генетической предрасположенности и средовых условий. Я не имею мнения по поводу истинности этого высказывания, но я понимаю амбициозные попытки авторов найти, так сказать, отмычку, подходящую ко всем замкам. 

К чему я это? К тому, что с идеей о роли митохондрий в развитии разных заболеваний я познакомилась несколько лет тому назад, читая книгу доктора Терри Валс о ее протоколе нефармакологического лечения аутоиммунных заболеваний. Она пишет: “Дисфункция начинается на внутриклеточном уровне. Средовые условия (например, доступность питательных веществ) меняются так, что в каких-то областях организма митохондрии начинают функционировать неоптимально; они не только не производят достаточно энергии, они еще не подают больным и дисфункциональным клеткам сигнал “пора заканчивать”; еще они производят слишком много свободных радикалов и инициируют избыточный иммунный ответ. Когда не умирают дисфункциональные клетки, мы наблюдаем развитие дисфункции в тканях, органах и системах органов. Когда дело доходит до органов и систем, только на этом этапе медицина пытается сориентироваться и поставить диагноз. Но процесс начался гораздо раньше, и начался он с того, что митохондриям чего-то важного не хватило”. 

Сама доктор Валс пришла к этому выводу, пытаясь разобраться, как она может вылечить себя от рассеянного склероза. У нее была вторичная прогрессирующая форма РС, и как хороший аллопатический врач, она принимала фармакологическую терапию, но, к сожалению, ей не помогало. Она была вынуждена перемещаться в моторизованной наклонной инвалидной коляске. Тогда она решила поставить над собой клинический эксперимент и составила для себя рацион лечебного питания, физиотерапии и работы с психологическими состояниями. Если все началось с того, что митохондриям чего-то важного не хватило, то надо попробовать им это дать в достаточном количестве. Тогда они выйдут из “режима экономии”, произведут новые митохондрии и избавятся от старых и дисфункциональных; соответственно, в клетке станет больше доступной энергии, все прочие внутриклеточные системы смогут работать более свободно, наладятся регуляторные процессы. И как процесс болезни развивался от внутриклеточного уровня до уровня органов и тканей, так и процесс выздоровления будет развиваться аналогичным образом. (И скорость его будет зависеть, в целом, от того, насколько быстро обновляются клетки в тех или иных органах; например, в среднем мы получаем совершенно новую печень за 5 месяцев, а новую микроглию за 12.)

Ее идея была такова, что питательные вещества надо получать по возможности из еды, а не из капсул. Поэтому она рассчитала, сколько чего ей нужно есть. Через три месяца после начала эксперимента она ходила с палкой, через четыре — без палки, потом смогла ездить на велосипеде и верхом (… вот тут я офигеваю, потому что я знаю многих людей, у которых и без рассеянного склероза способность удерживать равновесие в седле лошади или велосипеда минимальна). 

Сейчас она проводит клинические исследования этого нутрициологического протокола.

Вот видео выступления доктора Валс на TEDx, потому что, мне кажется, интересно посмотреть на человека, который сумел неплохо поработать мозгом даже тогда, когда в мозге шла активная демиелинизация. 

Что нынешний вирус делает с митохондриями?

Сегодня я читала статьи, касающиеся того, что происходит с митохондриями под воздействием нынешнего вируса. Очевидно, что если мы имеем в качестве одного из ведущих симптомов и длящихся последствий дичайшую слабость, значит, как раз митохондрии и пострадали. 

Ну и да. Я нашла четыре зубодробительные вирусологические статьи, две из которых совсем свеженькие (опубликованы в конце октября), которые подтверждают, что ковид атакует митохондрии, и объясняют, как именно он это делает. Там же достаточно интересно написано о том, как именно повреждение митохондрий запускает воспалительный каскад, и как нарушенная к моменту начала заболевания функция митохондрий ведет к более тяжелому течению заболевания. 

Соответственно, вопрос, а что делать-то с митохондриями в результате? Как им помочь? Для профилактики заболевания, более легкого его течения и уменьшения последствий. Особенно меня, как всегда, интересует вопрос “что мы можем делать дома”, какие возможны способы нефармакологической поддержки и регуляции, что зависит от нас и какие можно делать маленькие шаги. Я уже видела отдельные куски информации по этому поводу (некоторые — довольно крупные), и следующим шагом я сведу их в нечто удобное для восприятия. 

(1) 

Johannes Burtscher, Giuseppe Cappellano, Akiko Omori, Takumi Koshiba, Grégoire P. Millet,

Mitochondria: In the Cross Fire of SARS-CoV-2 and Immunity,

iScience,

Volume 23, Issue 10,

2020,

101631,

ISSN 2589-0042,

https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101631.

(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004220308233)

(2) A novel viral protein translation mechanism reveals mitochondria as a target for antiviral drug development, Zhenguo Cheng, Danhua Zhang, Jingfei Chen, Yifan Wu, Xiaowen Liu, Lingling Si, Zhe Zhang, Na Zhang, Zhongxian Zhang, Wei Liu, Hong Liu, Lirong Zhang, Lijie Song, Louisa S Chard Dunmall, Jianzeng Dong, Nicholas R Lemoine, Yaohe Wang, bioRxiv 2020.10.19.344713; doi: https://doi.org/10.1101/2020.10.19.344713 , https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.10.19.344713v1

(3) Gatti Priya, Ilamathi Hema Saranya, Todkar Kiran, Germain Marc

  Mitochondria Targeted Viral Replication and Survival Strategies—Prospective on SARS-CoV-2  

 Frontiers in Pharmacology     

 11;  2020

 1364   

https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fphar.2020.578599

   DOI=10.3389/fphar.2020.578599    

 ISSN=1663-9812   

(4) Decoding SARS-CoV-2 hijacking of host mitochondria in COVID-19 pathogenesis

Keshav K. Singh, Gyaneshwer Chaubey, Jake Y. Chen, and Prashanth Suravajhala

American Journal of Physiology-Cell Physiology 2020 319:2, C258-C267

Что такое зонулин и как он связан с проницаемостью барьерных эпителиев?

В 2000 году Алессио Фазано и его коллеги на медицинском факультете университета Мэрилэнда открыли вещество, которое они назвали “зонулин”. Оно регулирует работу плотных соединений между клетками барьерных эпителиев в организме млекопитающих.

С тех пор было проведено много исследований, и в начале этого года А.Фазано опубликовал их обзор (1). Вот что он пишет:

То, будем ли мы здоровы или заболеем, определяется не только и не столько нашими генами, сколько взаимодействием нашего организма со средой. Это взаимодействие в существенной степени проходит на границе контакта между внутренней и внешней средой (это различные эпителии). Самая большая площадь соприкосновения со средой — у ворсинчатого эпителия в тонком кишечнике: если расправить ворсинки, его площадь составит около 200 кв.м. Различные вещества (питательные вещества из еды, метаболиты бактерий и т.п.) проходят сквозь барьерный эпителий тонкого кишечника, где их “оценивают на опасность” клетки иммунной системы. В случае нормальной проницаемости кишечного эпителия, плотные соединения между клетками эпителия не пропускают из просвета кишечника макромолекулы. Когда проницаемость эпителия нарушена (становится слишком большой), макромолекулы недопереваренных белков, а также вещества, синтезируемые бактериями, проходят из просвета кишечника во внутреннюю среду организма, и там вызывают иммунный ответ, в том числе запускается воспалительный каскад.

Зонулин управляет повышением проницаемости эпителия. Что вызывает синтез зонулинов в клетках эпителия тонкого кишечника? Пока идентифицированы два главных триггера: это большое количество бактериальных метаболитов и компонентов бактериальных клеточных оболочек (вообще в норме в тонком кишечнике бактерий должно быть довольно мало, в основном наш кишечный микробиом обитает в толстом кишечнике) и глютен. Зонулин работает так же, как холерный зот-токсин. Организм ошибочно принимает глютен за метаболит или компонент оболочки вредоносных бактерий, и “открывает ворота”, чтобы иммунные клетки могли выйти в просвет кишечника и там побороться с врагом. Но в “открытые ворота” при этом заходят все, кому не лень, потому что там никто не “проверяет документы”.  

Такая реакция (глютен запускает синтез зонулина, зонулин повышает проницаемость кишечного эпителия) происходит у всех, но не у всех это ведет к развитию хронических заболеваний. Нужна определенная предрасположенность иммунной системы (сочетание генетических и иных имеющихся средовых факторов) и отклонения в составе кишечного микробиома.  

Пациенты с целиакией давно являются важным источником информации о работе зонулина. При стимуляции глютеном, клетки кишечного эпителия пациентов с целиакией выделяют больше зонулина и в течение более длительного времени. Аналогичным образом работает нецелиакийная чувствительность к глютену (только при этом не возникают структурные изменения ворсинок кишечного эпителия и не развивается изъязвление).

В каких случаях мы обнаруживаем высокую концентрацию зонулина в плазме крови?

У людей с хроническими заболеваниями концентрация зонулина в плазме крови выше, чем у здоровых. У пожилых людей концентрация зонулина в плазме положительно коррелирует с концентрацией воспалительных цитокинов (фактора некроза опухоли-альфа и интерлейкина-6), и отрицательно коррелирует с мышечной силой и регулярной физической нагрузкой.

Важно, что высокая концентрация зонулина в плазме крови приводит к нарушению проницаемости всех барьерных эпителиев в организме, включая гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). В частности, корреляция концентрации зонулина с проницаемостью ГЭБ была показана у людей, больных рассеянным склерозом (как в прогрессирующей форме, так и в форме, характеризующейся чередованием обострений и ремиссий).

Повышение концентрации зонулина в плазме предшествует развитию диабета первого типа (аутоиммунного) примерно в 50% случаев. На крысах из популяции, склонной к спонтанному развитию диабета первого типа, было показано, что прием лазаротида ацетата (антагониста зонулина) уменьшает вероятность развития заболевания. 

Концентрация зонулина в плазме крови повышена у людей, страдающих от

– болезни Крона

– язвенного колита

– синдрома раздраженной кишки (по типу доминирования диареи)

– болезни Бехтерева

– рассеянного склероза (см. выше)

– ожирения и сопутствующих синдромов и заболеваний (инсулинорезистентности, диабета 2 типа, жировой болезни печени)

– глиом

– рака печени

– аутизма с нарушением работы ЖКТ

– шизофрении с наличием дефекта

– клинической депрессии

– синдрома хронической усталости и фибромиалгии

(1) Fasano A. All disease begins in the (leaky) gut: role of zonulin-mediated gut permeability in the pathogenesis of some chronic inflammatory diseases. F1000Res. 2020 Jan 31;9:F1000 Faculty Rev-69. doi: 10.12688/f1000research.20510.1. PMID: 32051759; PMCID: PMC6996528.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6996528/

Что пишет Донна Джексон Наказава про микроглию и нейровоспаление?

Сегодня я перечитываю кусок из книги Донны Джексон Наказавы “Ангел и убийца”,  про микроглию и нейровоспаление. Это один из ответов на вопрос “почему у нас возникают коморбидные психические расстройства и когнитивные нарушения, когда мы болеем — в том числе аутоиммунными заболеваниями или нынешним вирусом”.

МИКРОГЛИЯ 

Впервые микроглию обнаружил, счел клетками нервной системы, описал и дал ей название Пио дель Рио Ортега, ученик Сантьяго Рамон-и-Кахаля. До недавнего времени считалось, что клетки микроглии в основном пассивны и не выполняют в мозге никаких особо важных функций, кроме реакций на повреждения и “уборки за нейронами” (хотя клеток микроглии много — они составляют больше 10% клеток мозга). Все изменилось в 2012 году, когда удалось увидеть бурную активность этих клеток in vivo, и в одном из меняющих парадигму научных исследований было показано, что клетки микроглии могут как повреждать нейроны и синапсы между ними, так и исцелять их и способствовать их росту. Будучи в чем-то функционально аналогичными лейкоцитам, клетки микроглии — основное, что управляет здоровьем мозга, и соответственно, оказывает огромное влияние на психические заболевания. Клетки микроглии непосредственно и опосредованно взаимодействуют с иммунной системой организма — мозг не является “органом, свободным от иммунного воздействия”, скорее, наоборот. Иммунные изменения в мозге могут проявляться, в частности, в виде психических и нейродегенеративных заболеваний. Эти иммунные изменения могут оказывать влияние даже тогда, когда в организме за пределами мозга не выявляются конкретные заболевания. Новое понимание роли микроглии задает нам совсем новый ракурс для рассмотрения психических и нейродегенеративных заболеваний и способов их лечения.  

Донна Джексон Наказава пишет: “Что, если мы будем спрашивать себя не “Почему я так себя чувствую?” или “Почему же я не справляюсь?”, или “Что же я все забываю-то?”, – а “Почему у меня микроглия синапсы обгрызла, и что я могу сделать, чтобы остановить и развернуть этот процесс?”” 

Микроглия достаточно рано дифференцируется в ходе эмбрионального развития — из той же группы клеток, которая порождает также лейкоциты и лимфоциты иммунной системы, и на девятый день (…уточнение: скорее всего, имеется в виду девятая неделя, но в книге вот так) гестации мигрирует в мозг, где и остается. То есть микроглия — это живущие внутри мозга клетки иммунной системы. Клетки микроглии весьма активны. Когда организму достаточно хорошо, они ощупывают своими отростками нейроны, как бы проверяя, не нуждаются ли те в чем-нибудь. Они выделяют вещества, питающие и поддерживающие нейроны и стимулирующие нейрогенез (порождение новых нейронов) и синаптогенез (порождение новых синапсов). Клетки микроглии способствуют миелинизации отростков нейронов. Они отслеживают малейшие изменения и нарушения в функционировании нейронов и обеспечивают корректирующее изменение условий.  

“ОБРЕЗКА” НЕЙРОНОВ (PRUNING) КЛЕТКАМИ МИКРОГЛИИ И ПСИХИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ 

Особенно важная роль микроглии состоит в т.наз. “обрезке” нейронов (pruning). В процессе развития нейроны создают избыточное количество синапсов, но для того, чтобы сигнал проходил по нейронам именно туда, куда надо, лишние синапсы необходимо убирать. Исследователи Бен Баррес и Бет Стивенс (2007) обнаружили, что лишние синапсы маркируются иммунными молекулами комплемента, и впоследствии клетки микроглии “откусывают” помеченные синапсы (так же, как иммунные клетки “проглатывают” маркированные комплементом чужеродные клетки, проникающие в организм).  

Сейчас существует гипотеза, что в основе множества психических и нейродегенеративных заболеваний лежит нарушение активности микроглии, вызывающее недостаточную или избыточную “обрезку” нейронов, а также изменение функции “ухода за нейронами” (недостаточное питание нейронов и недостаточная уборка отходов клеточного метаболизма). В частности, заметное уменьшение объема гиппокампа при депрессии, тревоге, обсессивно-компульсивном расстройстве, аутизме и болезни Альцгеймера объясняется именно избыточной “обрезкой” нейронов  и поглощением новорожденных нейронов “сбившейся с пути” и “потерявшей настройки” микроглией.  

На мышах с болезнью Альцгеймера было показано, что избыточная “обрезка” синапсов возникает достаточно рано в ходе заболевания, задолго до накопления амилоидных бляшек, и когнитивные изменения, связанные с болезнью, обусловлены в первую очередь именно избыточной “обрезкой” синапсов. В случаях болезни Паркинсона степень активности микроглии связана с интенсивностью прогрессирования заболевания.  У людей с аутизмом обнаружена повышенная активация микроглии, преимущественно в мозжечке.  

ЧТО ПЕРЕКЛЮЧАЕТ МИКРОГЛИЮ ИЗ “АНГЕЛА” В “УБИЙЦУ”? 

Что же так влияет на микроглию? Что переключает ее из модуса “выделяем нейрозащитные факторы”  в модус “выделяем воспалительные цитокины и запускаем процесс хронического воспаления в мозге” (даже тогда, когда изначального стрессора уже давно и в помине нет)? Исследовательница Маргарет Маккарти обнаружила, что ранний детский опыт (колебания уровня гормонов, инфекции, воспаление) за счет эпигенетической модификации влияет на то, как микроглия будет впоследствии реагировать на травмы, стрессы и инфекции.  

Сейчас заболеваний, связанных с избыточной активностью микроглии, заметно больше, чем несколько десятилетий тому назад, и дело не только в том, что усовершенствовалась диагностика, но и в том, что сильно изменилась среда (потому что за такой короткий срок генетическая предрасположенность к тому или иному заболеванию не могла измениться). Изменилась еда, химическая промышленность выпустила в окружающую среду десятки тысяч прежде не существовавших и чуждых для нашего организма соединений, количество социального стресса заметно возросло (в том числе после появления Интернета, смартфонов и социальных сетей). В результате иммунная система слишком часто оказывается “на взводе” и от этого запутывается, и, в частности, перестает отличать своих от чужих (так возникают аутоиммунные заболевания), а также запускает процесс хронического нейровоспаления.  

ВОСПАЛЕНИЕ И НЕЙРОВОСПАЛЕНИЕ 

Была показана корреляция количества воспалительных цитокинов с выраженностью психиатрических симптомов. Резкое повышение воспалительных цитокинов может использоваться как предиктор повышенного риска самоубийства. Ухудшение депрессивной симптоматики сопровождается нейровоспалением, связанным с активацией микроглии. В других органах и тканях, вне мозга, воспаление сопровождается отеком, покраснением и повышением температуры. Мозг очень редко воспаляется именно так (и когда он это делает, приходится снимать часть черепа, чтобы ослабить давление на мозг); чаще всего нейровоспаление проявляется именно в изменении состояния и функции микроглии. 

Как связано повышенное количество воспалительных цитокинов, активация микроглии, нейровоспаление и психические заболевания?  

В исследовании на мышах, опубликованном в 2017 году, было показано, что 5 недель непредсказуемого стресса запускает у мышей патологическую активацию микроглии, что приводит к уменьшению объема гиппокампа, и вскоре проявляется депрессоподобное поведение. У людей подобный процесс, скорее всего, займет больше времени.  

Эволюционно депрессивное поведение в ответ на воспаление, вызванное инфекционными заболеваниями, очень полезно — нежелание двигаться, общаться и что-то делать экономит энергию организма, позволяя направлять ее на выздоровление и регенерацию, и одновременно ограничивает распространение инфекции в сообществе (и вероятность заразиться вторичной инфекцией).  

Повышенный уровень воспаления в организме, вызванный, например, аутоиммунными хроническими заболеваниями, такими, как системная красная волчанка, ревматоидный артрит, рассеянный склероз, тиреоидит Хашимото, болезнь Крона и многие другие, и хроническими воспалительными синдромами, например, синдромом раздраженной кишки или периодонтитом, вызывает активацию микроглии и нейровоспаление. Именно этим, а не только болевым синдромом и ограничениями, оказываются в существенной степени обусловлены когнитивные и аффективные нарушения, часто сопровождающие эти болезни. Нейровоспаление и связанные с этим нарушения внимания и памяти могут проявляться и после достаточно тяжело протекающих инфекционных заболеваний. Что это значит? Что границы между психическими и соматическими заболеваниями, на самом деле, не существует. И границы между разными направлениями в медицине тоже условны; верен интегративный подход.  

Большая часть пациентов, страдающих от психических заболеваний, понятия не имеет, что это как-то связано с иммунной системой. Потому что они пока еще не знают о том, что в мозге полно иммунных клеток. Это неведение не дает им рассматривать другие пути лечения.  

В 2015 году Йонатан Кипнис и Антуан Луво обнаружили в мозге мышей лимфатические сосуды и подтвердили, что мозг непосредственно сообщается с иммунной системой организма, а не стопроцентно изолирован от нее гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ), как предполагалось ранее. В следующем году наличие лимфатических сосудов было подтверждено и в человеческом мозге. Иммунные клетки в лимфатических сосудах выделяют воспалительные цитокины, которые могут активировать микроглию. Лимфатические сосуды мозга могут участвовать в процессах очищения мозга от отходов клеточного метаболизма. Это не “глимфатическая” система внутри мозга, по которой циркулирует спинно-мозговая жидкость, а находящиеся в пазухах мозговых оболочек лимфатические сосуды.  

Какие средовые факторы возникновения аутоиммунных заболеваний выделяются в функциональной медицине?

…Врач мог_ла вам сказать, что аутоиммунные заболевания обусловлены генетически, и сделать с этим ничего нельзя — вот так неудачно карты легли, придется играть свою партию с тем, что есть. Но тут есть вот какой важный момент: да, существует генетическая предрасположенность к аутоиммунным заболеваниям, но она, как показали близнецовые исследования, отвечает за 30% вероятности их возникновения. На 70% возникновение аутоиммунных заболеваний обусловлено факторами среды — а на них мы так или иначе можем повлиять и что-то изменить. Можно представить себе, что аутоиммунность — это такая бочка. У людей, у которых есть генетическая предрасположенность, бочка сразу заполнена водой почти на треть. Тем, у кого генетической предрасположенности нет, достается пустая бочка. Дальше в бочку с разных сторон начинают лить воду. И когда (если) бочка переполняется, достаточно одной какой-то последней капли, чтобы вода хлынула наружу — в смысле, начались бы заметные симптомы какого-нибудь аутоиммунного заболевания. *

Соответственно, вопрос: откуда в бочку наливается вода? В функциональной медицине выделяются следующие средовые факторы, способствующие возникновению аутоиммунного процесса:

  1. соотношение омега-6 и омега-3 жирных кислот в рационе (если оно неоптимальное, то вырабатывается больше воспалительных цитокинов, чем противовоспалительных цитокинов);
  2. недостаточное количество антиоксидантов в рационе, ведущее к недостаточной нейтрализации свободных радикалов; свободные радикалы, в свою очередь, возникают в организме под воздействием всяческих стрессоров;
  3. слишком большое количество простых углеводов в пище, способствующее размножению патогенных бактерий и грибков в кишечнике; бактерии и грибки выделяют эндотоксины, всасывающиеся в кровь и увеличивающие токсическую нагрузку на организм;
  4. пищевые непереносимости, вызванные нарушением проницаемости кишечного эпителия: в силу воздействия эндотоксинов, а также в силу повышенной чувствительности к глютену, клетки кишечного эпителия “разбегаются”, и в образовавшиеся щели в кровоток и лимфу попадают недопереваренные макромолекулы, которые иммунная система начинает распознавать как “опасных врагов”; дальше вступает в силу механизм “молекулярной мимикрии”, и иммунные клетки начинают нападать на все похожие последовательности, где бы они их ни нашли (“полиция по фотороботу замела всех встреченных рыжих”);
  5. токсическая нагрузка, идущая из окружающей среды: тяжелые металлы и тысячи синтетических химических соединений, которых сто лет назад еще не было и которые присоединяются в клетках организма к рецепторам, предназначенным эволюцией, естественно, не для них, а для чего-то еще, в результате запускаются каскады реакций и сигналов, создающие путаницу; в результате никакие клетки не могут нормально работать, в том числе иммунные;
  6. уровень гормонов — в первую очередь кортизола, гормона хронического стресса, и многих других, в том числе половых; уровень гормонов во многом зависит от наличия в организме “строительных кирпичиков” для их синтеза (незаменимых жирных кислот, незаменимых и условно-незаменимых аминокислот, витаминов и  минералов); пищевые дефициты могут приводить к нарушению гормонального баланса — и массе последствий такого нарушения;
  7. пищевые дефициты и токсическая нагрузка могут приводить к дисфункции митохондрий, от чего в клетках (и в вас в целом) становится меньше энергии, и нарушаются процессы апоптоза (“правильной смерти”) неоптимально функционирующих клеток; иммунная система начинает помечать и эти клетки как “врагов”;
  8. присутствие в организме хронической инфекционной нагрузки (вирусной, бактериальной, грибковой или паразитарной); это может быть вирус Эпштейна-Барр (мононуклеоз), цитомегаловирус, вирус Коксаки, герпес, микоплазма, кандидоз и т.п. Так что если вы что-то не лечите, зубы, там, или что-то другое, отмахиваясь от этого,- не сифилис же, мол, вон, у кучи народу такие же проблемы, и живут же, — у этого могут быть пренеприятнейшие последствия. **

* Эту метафору я вычитала в книге Донны Джексон Наказавы “Аутоиммунная эпидемия» 

** Большая часть этой информации в удобном для чтения виде есть в книге доктора Терри Валс “Протокол доктора Валс» 

Почему некоторые болеют, а некоторые — нет?

Очень интересный вопрос с этим неблагоприятным детским опытом, конечно: почему у некоторых в детстве были жуть и мрак, но они в середине жизни не начинают болеть всяким тяжелым, а у некоторых было все сравнительно хорошо, а они все-таки болеют? 

Донна Джексон Наказава в книге “Осколки детских травм” постаралась найти ответы на эти вопросы (она научный журналист и интервьюировала исследователей).

 • некоторые люди обладают более высокой чувствительностью. Примерно у 15% популяции есть аллель гена 5-HTTLPR, отвечающего за нейротрансмиттер серотонин. Эти люди гораздо более остро воспринимают все, что с ними происходит. Хорошая новость в том, что они более остро воспринимают не только боль и ужас, но и радость, любовь, поддержку, прекрасное. А плохая — в том, что у них гиперфункция оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники, поэтому концентрация цитокинов и интерлейкинов (факторов воспаления) существенно выше, чем в популяции людей, не отличающихся высокой чувствительностью. Поэтому они гораздо более подвержены депрессии и аутоиммунным заболеваниям. Возвращаясь к хорошей новости — именно их способность остро и глубоко воспринимать хорошее может помочь им исцелиться.

 • в дополнение к “гену чувствительности” 5-HTTLPR, есть еще “ген уязвимости” NR3C1, отвечающий за “выдачу” кортизола в стрессовых ситуациях. В ситуациях, когда ребенок не получает достаточной поддержки, дети со стресс-реактивным аллелем этого гена гораздо чаще становились к 25 годам зависимыми от психоактивных веществ и иных неконструктивных способов совладания. Хорошая новость в том, что люди с этим аллелем очень восприимчивы к поддержке, которую им оказывают.

Здесь важно, что чувствительность и уязвимость помогают человеку исцелиться, в каком бы возрасте ни начался этот процесс исцеления. В зрелом возрасте они обеспечивают большую пластичность психических процессов (вместо ригидности) — и это способствует исцелению.

Женщины заболевают аутоиммунными заболеваниями, тревожными и депрессивными расстройствами чаще, чем мужчины. Если смотреть статистику связи различных симптомов с количеством АСЕ, пережитых в детстве, то у женщин симптомы проявляются вдвое чаще/интенсивнее, чем у мужчин. В случае некоторых аутоиммунных заболеваний (тиреоидит Хашимото, волчанка, синдром Шегрена и пр.) соотношение женщин и мужчин среди пациентов составляет 9:1. Почему так?

Во-первых, биологическая нагрузка на женский организм больше — у женщин внутренние органы в среднем меньшего размера, а справляться должны с теми же жизненными условиями, плюс вынашивание детей, плюс невидимая работа “ответственности за все”. У женщин более высокий уровень эстрогенов и глюкокортикоидных гормонов; и те, и другие влияют на иммунный ответ. Когда женщина заболевает простудой или ей делают прививку, ее иммунный ответ иной по сравнению с иммунным ответом мужчины. Антител больше и они порождаются быстрее.

Во-вторых, в детстве биологическая адаптация к стрессу у девочек и мальчиков проходит по-разному. У девочек, живущих в ситуации хронического стресса, чаще происходит снижение секреции кортизола и нарушение регуляции воспалительных процессов. Эти нарушения постепенно накапливаются, что через несколько лет или десятилетий (очень часто — лет через 30) приводит к заболеваниям.

В-третьих, в обществе девочки и женщины в целом чаще подвергаются разным видам насилия, жестокого обращения и притеснения, чем мальчики и мужчины. Женщины в целом гораздо чаще чувствуют себя незащищенными.

(Один из частных случаев притеснения женщин — то, что если мужчина жалуется врачу на плохое самочувствие, боль и пр., это будет распознано как соматическое заболевание и будут рекомендованы дополнительные обследования, а если на аналогичные симптомы жалуется женщина, это будет распознано как симптом психологической дезадаптации и дополнительные обследования рекомендованы не будут. Именно поэтому в среднем процесс постановки правильного диагноза аутоиммунного заболевания в Америке занимает у женщин четыре с половиной года.)

Защитные факторы.  У тех детей и подростков, кому удается пережить последствия токсического стресса с минимальными потерями, как правило, в какой-то период появляется в жизни хотя бы один взрослый (родственник, учитель, руководитель кружка, сосед и пр.), который понимает, что происходило, и дает ребенку/подростку понять, что он не виноват в том, что происходило, и что то, что происходило, никак не обусловлено личностью ребенка. Исцеление начинается, когда появляется хотя бы один человек, который любит и принимает, на которого можно положиться.

Самый важный защитный фактор, который позволяет противостоять токсическому стрессу, наверное, никого не удивит: это теплые и не “напряженные” отношения с мамой. В лонгитюдном исследовании мужчин, проведенном Гарвардским университетом, было показано, что из тех респондентов, кто в юности охарактеризовал отношения с мамой как “терпимые” или “холодные и отчужденные”, 91% в середине жизни болели серьезными заболеваниями. Из тех, кто охарактеризовал отношения с мамой как “теплые”, болели серьезными заболеваниями только 45%. (Если рассматривать тех, кто охарактеризовал отношения с обоими родителями как “терпимые” или “холодные и отчужденные”, серьезные заболевания в середине жизни были у них всех без исключения.)

Тут важный момент: не валить всю ответственность на вашу маму. Если мама страдала от психического заболевания или пограничного расстройства личности, злоупотребляла алкоголем или тяжело болела — она явно не делала это нарочно, чтобы вас позлить или причинить вам вред.  Она тоже как-то пыталась адаптироваться к невыносимой для нее ситуации, в какой-то степени обусловленной общими социальными факторами. 

Но если мама сейчас — это вы, и вы обнаруживаете себя, скажем, в депрессии, или сталкиваетесь с необходимостью ради собственного здоровья существенно поменять привычки, и вам трудно и не хватает мотивации к действию, — пусть знание того, что, вкладывая в свое здоровье сейчас, вы в какой-то степени защищаете несколько следующих поколений, мотивирует вас. Если вы папа — тоже. 

Ну и вообще, вы достойны здоровой, счастливой, достойной и долгой жизни просто потому, что вы есть, вне зависимости от того, выполняете ли вы сейчас родительскую функцию. Начать действовать в этом направлении никогда не поздно. 

Только ли в нейротрансмиттерах дело, когда речь идет о депрессии?

Только ли в нейротрансмиттерах дело, когда речь идет о депрессии?

Какие еще гипотезы о биологических механизмах депрессии существуют? И, главное, что это значит для нас?

Вот несколько гипотез:

1. Моноаминовая гипотеза (эта уже упомянута выше). Если депрессия сопровождается разрегулированностью путей производства, метаболизма и всасывания серотонина, дофамина и норадреналина, то, возможно, для преодоления и профилактики депрессии нужно оптимизировать нейротрансмиттеры.  Вопрос, каким образом это можно сделать, помимо фармакологического. 

    2. Гомоцистеиновая гипотеза (у людей с депрессией уровень аминокислоты гомоцистеина в крови выше, чем у людей без депрессии, и чем старше человек, тем более заметна разница). Гомоцистеин токсичен для нейронов. Высокий уровень гомоцистеина бывает связан с нарушениями процессов метилирования, обусловленными полиморфизмами гена MTHFR. В таком случае рекомендуется прием активированных (метилированных) витаминов группы В. 

    3. Воспалительная гипотеза (у людей с депрессией количество воспалительных цитокинов больше, чем у людей без депрессии). В таком случае важно понять, что вызывает и поддерживает воспаление, и по возможности устранить его причину. 

    4. Гипотеза дисбактериоза (у людей с депрессией, по данным некоторых исследований, иной состав микробиома, по сравнению с людьми без депрессии, и это может создавать условия для хронического воспаления). Опираясь на эту гипотезу, одним из путей преодоления и профилактики депрессии будет являться движение в сторону восстановления оптимального микробиома.

    5. Гипотеза митохондриальной дисфункции (показана связь депрессии и нарушения внутриклеточного производства энергии). Соответственно, если опираться на эту гипотезу, то для преодоления и профилактики депрессии важно по возможности восстановить оптимальную работу митохондрий. 

ГОМОЦИСТЕИНОВАЯ ГИПОТЕЗА

Гомоцистеин — серосодержащая аминокислота, образующаяся в организме человека при метаболизме метионина. Уровень гомоцистеина может служить показателем функционального дефицита фолиевой кислоты и витамина В12. Также гомоцистеин получается при метаболизации дофамина. У пациентов, проходящих лечение от болезни Паркинсона препаратом L-dopa, уровень гомоцистеина в крови в среднем на 31% выше, чем у пациентов, не проходящих лечение этим препаратом.

Повышение уровня гомоцистеина обусловлено сочетанием различных генетических предрасположенностей и средовых факторов, из которых самую заметную роль играют дефицит витаминов В2 (рибофлавин), В6 (пиридоксин), В9 (фолиевая кислота) и В12 (кобаламин). Дефицит этих витаминов объясняет 67% дисперсии по уровню гомоцистеина. Другие факторы — это возраст, принадлежность к мужскому полу, а также полиморфизм генов, отвечающих за процессы метилирования. В случае аутоиммунных заболеваний показано наличие во многих случаях полиморфизма генов, отвечающих за процессы метилирования.

Повышенный уровень гомоцистеина является фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (в том числе инфаркта, инсульта, микроинсульта, атеросклероза, тромбоза и васкулита), а также деменции (в т.ч. болезни Альцгеймера) и депрессии. При уровне гомоцистеина больше или равном 14 микромоль/ литр риск сердечно-сосудистых заболеваний вдвое выше, чем у людей, у которых уровень гомоцистеина ниже 14 микромоль/литр.

Гомоцистеин негативно влияет на функционирование клеток эндотелия (эпителия сосудов). Одним из следствий этого влияния оказывается повышенное артериальное давление.

Высокий уровень гомоцистеина пагубно влияет на желудочно-кишечный тракт, а также на здоровье костей.

В высоких концентрациях гомоцистеин токсичен для клеток нервной системы, в частности, для клеток черной субстанции, но не только. Он нарушает функционирование митохондрий, вызывает эксайтотоксичность и апоптоз (смерть) клеток, а также блокирует процессы нейрогенеза (генерации новых нервных клеток).

Опосредующим механизмом гомоцистеиновой токсичности является выделение свободных радикалов (особенно при сниженной защитной активности антиоксидантов).

На мышах было показано, что высокий уровень гомоцистеина приводит к снижению концентрации дофамина в дофаминэргических областях мозга. [5]

Повышенная концентрация гомоцистеина повышает вероятность депрессии на 26%.

У трети пациентов с депрессией наблюдается выраженный дефицит фолиевой кислоты (и, соответственно, повышенный уровень гомоцистеина). Эти пациенты хуже всего реагируют на терапию депрессии антидепрессантами. Поэтому важно проверять уровень гомоцистеина при начале терапии антидепрессантами. [4]

Показано, что адьювантные терапии , направленные на снижение уровня гомоцистеина ( в том числе высокодозные терапии метилированными витаминами В, а также использование бетаина (триметилглицина) в качестве дополнительного метильного донора), относительно эффективны для профилактики рецидивов некоторых сердечно-сосудистых заболеваний (но несколько менее эффективны, чем предсказывала теоретическая модель).

Показано, что депрессия, вместе с уровнем гомоцистеина, уменьшается при прочих равных условиях у пожилых людей, получавших дополнительный белок, витамины группы В и микронутриенты. [3]

У больных болезнью Паркинсона, при прочих равных условиях, бОльшая физическая нагрузка была связана с более низким уровнем гомоцистеина.

(1) Rogers JD, Sanchez-Saffon A, Frol AB, Diaz-Arrastia R. Elevated Plasma Homocysteine Levels in Patients Treated With Levodopa: Association With Vascular Disease. Arch Neurol. 2003;60(1):59–64. doi:https://doi.org/10.1001/archneur.60.1.59)

(2) Kevin L. Schalinske, Anne L. Smazal, Homocysteine Imbalance: a Pathological Metabolic Marker, Advances in Nutrition, Volume 3, Issue 6, November 2012, Pages 755–762, https://doi.org/10.3945/an.112.002758

(3) Salah Gariballa, Testing homocysteine-induced neurotransmitter deficiency, and depression of mood hypothesis in clinical practice, Age and Ageing, Volume 40, Issue 6, November 2011, Pages 702–705, https://doi.org/10.1093/ageing/afr086

(4) Bottiglieri T, Laundy M, Crellin R, et al Homocysteine, folate, methylation, and monoamine metabolism in depression Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry 2000;69:228-232.

(5) Nivedita Bhattacharjee, Rajib Paul, AnirudhaGiri, Anupom Borah. Chronic exposure of homocysteine in mice contributes to dopamine loss by enhancing oxidative stress in nigrostriatum and produces behavioral phenotypes of Parkinson’s disease. Biochemistry and Biophysics Reports, Volume 6, July 2016, Pages 47-53 https://doi.org/10.1016/j.bbrep.2016.02.013

ГИПОТЕЗА МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ

Митохондриальная дисфункция проявляется в:

1. Нехватке энергии для обеспечения оптимальной жизнедеятельности клеток;
2. Избыточном производстве свободных радикалов;
3. Нарушении внутриклеточного баланса кальция (между цитозолем и митохондриями); избыточное накопление кальция запускает процессы апоптоза клеток.

Иногда митохондриальная дисфункция проявляется не только и не столько в сбоях молекулярных процессов внутри митохондрий, но и в том, что новых/ молодых митохондрий в принципе становится меньше, а жизненный цикл их растягивается, т.е. старые/ менее функциональные митохондрии не устраняются. Иногда митохондриальная дисфункция в нейронах проявляется в том, что они неравномерно распределяются внутри клетки (в теле нейронов их оказывается больше, чем в аксонах). В аксонах митохондрии перемещаются в те места, где будет образовываться синапс. В аксонах концентрация митохондрий примерно вдвое больше, чем в дендритах.

Нарушение митохондриальной функции бывает вызвано сочетанием генетической предрасположенности и средовых факторов, из которых главную роль играет хронический стресс. Важно отметить, что воздействие стресса на митохондриальную функцию связано с природой стресса и с его длительностью. Присутствие гормонов стресса в незначительном количестве является нейропротектором за счет оптимизации митохондриальной функции, тогда как высокие концентрации гормонов стресса нейротоксичны.

Важно также, что симптомы митохондриальной дисфункции могут проявляться при статистически нормальном количестве митохондрий, но при повышенном “спросе” на продукты их жизнедеятельности. Мозгу требуется примерно в 20 раз больше энергии, чем другим тканям организма (того же веса). Проведение нервного импульса, особенно для функции поддержания ритмов (пейсмейкера), требует больших энергетических затрат. Нейрон коры головного мозга в состоянии покоя потребляет до 4,7 миллиардов молекул АТФ в секунду.

Дофаминэргические нейроны особенно уязвимы по отношению к митохондриальным стрессорам.
У дофаминэргических нейронов огромное количество синапсов (например, один дофаминэргический нейрон из черной субстанции мозга крысы может устанавливать синаптические контакты с 75000 нейронов в полосатом теле, а самих синапсов может быть 245000). Дофаминэргические нейроны в черной субстанции человека еще масштабнее — каждый нейрон может образовывать до 2,4 миллиона синапсов, а суммарная длина отростков его аксона может составлять 4,5 метра. При этом эти аксоны не миелинизированы, так что там происходит потеря энергии при передаче импульса.

Митохондрии играют важную роль в процессах нейропластичности. Митохондриальная дисфункция ведет к нарушению нейропластичности. Митохондриальная дисфункция может играть роль в нарушениях процессов нейрогенеза в гиппокампе при депрессии. Показано, что у пациентов с депрессией уменьшается утилизация глюкозы в префронтальной коре, передней поясной (цингулярной) коре и в хвостатом ядре. (2)

Мозг — один из органов, наиболее уязвимых по отношению к воздействию свободных радикалов, производимых митохондриями. В мозге много ненасыщенных жиров, которые под воздействием свободных радикалов перекисно окисляются. Чем выше в крови уровень малондиальдегида (показателя перекисного окисления липидов), тем более выражены симптомы депрессии.

При депрессии уровень производства энергии АТФ меньше, количество свободных радикалов выше, процессы апоптоза развиваются быстрее. Есть данные, что у некоторых больных депрессией нарушены процессы окислительного фосфорилирования.
Было обнаружено, что у больных депрессией снижена продукция АТФ не только в мозге, но и в мышечной ткани, а также в моноцитах в крови.

Показано, что при депрессии наблюдается пагубный эффект свободных радикалов в префронтальной коре. Также показана сниженная активность антиоксидантов и ферментов-антиоксидантов у людей, больных депрессией. Один из эффектов антидепрессантов — восстановление нормального уровня антиоксидантов.

Длительный стресс и высокий уровень кортизола являются депрессогенными факторами. Под воздействием высокого уровня глюкокортикоидов (в первую очередь кортизола), а также воспалительных цитокинов (в первую очередь фактора некроза опухоли- альфа и интерлейкина-6) происходит нарушение функций митохондрий. Воспалительные цитокины запускают в клетках каскад процессов, приводящий к апоптозу.
Хронический стресс также приводит к снижению количества антиоксидантов (в первую очередь глутатиона).
Уровень воспалительных цитокинов, а также показатель антиоксидантной функции, в крови пациентов с диагнозом “депрессия” могут служить биомаркером их возможного ответа на терапию антидепрессантами (чем выше уровень воспалительных цитокинов и чем ниже показатель антиоксидантной функции, тем, с определенной вероятностью, хуже будет ответ на терапию).

НУТРИЦИОЛОГИЧЕСКИЕ ВМЕШАТЕЛЬСТВА, РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ДЛЯ КОРРЕКЦИИ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ

Нутрициологические вмешательства для коррекции митохондриальной дисфункции включают в себя такие биодобавки, как креатин и коэнзим Q10, а также кетогенную диету.(1) Одним из направлений нутрициологического вмешательства при депрессии является дополнительное обеспечение организма антиоксидантами. (3)

У пациентов с депрессией, по сравнению со здоровыми людьми, снижен уровень витаминов А, С и Е в крови. Эксперимент с добавлением этих витаминов в рацион пациентов привел к снижению показателей депрессии по шкале HAM-D. Также хорошие результаты показало добавление в рацион антиоксиданта N-ацетилцистеина. Другие вещества, проходящие сейчас клинические исследования — это коэнзим Q10, куркумин и карнозин. (4)
На нутрициологической коррекции митохондриальной функции построен т.наз. “протокол д-ра Терри Валс”, проходящий сейчас различные клинические исследования.

(1) Haddad, D., & Nakamura, K. (2015). Understanding the susceptibility of dopamine neurons to mitochondrial stressors in Parkinson’s disease. FEBS letters, 589(24 Pt A), 3702–3713. doi:10.1016/j.febslet.2015.10.021

(2) Bansal, Y., & Kuhad, A. (2016). Mitochondrial Dysfunction in Depression. Current neuropharmacology, 14(6), 610–618. doi:10.2174/1570159×14666160229114755

(3) Allen, J., Romay-Tallon, R., Brymer, K. J., Caruncho, H. J., & Kalynchuk, L. E. (2018). Mitochondria and Mood: Mitochondrial Dysfunction as a Key Player in the Manifestation of Depression. Frontiers in neuroscience, 12, 386. doi:10.3389/fnins.2018.00386

(4) Caruso, G., Benatti, C., Blom, J.M.C., Caraci, F., Taschedda, F. (2019). The Many Faces of Mitochondrial Dysfunction in Depression: From Pathology to Treatment. Front. Pharmacol., 10 September 2019