Нейробиологи связали проблемы энергообмена в клетках мозга крыс с развитием у них СДВГ
Ученые Санкт-Петербургского университета проанализировали кору головного мозга модельных животных — крыс с синдромом дефицита внимания и гиперактивности — и обнаружили согласованную активность генов, участвующих в синтезе универсального источника энергии АТФ. По мнению исследователей, выявленные молекулярные механизмы могут стать шагом к пониманию патологии СДВГ не только у грызунов, но и у людей.
Синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) — это нарушение развития нервной системы, которое характеризуется повышенной активностью, импульсивностью и невнимательностью. Оно вызывает трудности при решении задач, снижает бдительность, ухудшает память, а также приводит к нарушениям речи и режима сна, что зачастую снижает качество жизни.
Согласно данным ученых, при психиатрических заболеваниях, включая СДВГ, наблюдаются митохондриальные дисфункции. Митохондрии — это клеточные органеллы, которые производят энергию, участвуют в выработке и утилизации активных форм кислорода, а также в других жизненно важных процессах. Кроме того, они способны поглощать нейромедиатор дофамин и содействовать его усвоению. Именно нарушения в работе дофаминовой системы приводят к развитию серьезных заболеваний, в том числе и СДВГ.
Нейробиологи Санкт-Петербургского университета исследовали три различные линии крыс с моделью синдрома дефицита внимания и гиперактивности. Одна из них — это линия с отключенным геном дофаминового транспортера, которую в СПбГУ изучают уже более пяти лет. Возможность исследовать ещё две модели, созданные на основе лабораторных мышей, появилась благодаря открытому доступу к репозиториям молекулярно-биологических данных. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
Все три линии, участвовавших в исследовании, различаются как поведением, так и фенотипом. Для одной характерны ожирение и мышечная слабость, для другой — уменьшенные размеры головного мозга, а крыс из коллекции СПбГУ отличают малый вес и размер тела. При этом у представителей всех трех групп выявлены определенные трудности с ориентацией в пространстве, памятью и вниманием, что соответствует состоянию, подобному СДВГ у человека.
Ранее нейробиологи СПбГУ выяснили, как мозг компенсирует нехватку дофамина при тяжелых нейродегенеративных заболеваниях. Они исследовали функциональные связи дофаминового транспортера с другими генами черного вещества в мозге и выявили ранее неизвестные компенсаторные механизмы, которые могут стать мишенью для новых методов терапии.
В рамках новой работы исследователи изучили изменения экспрессии генов — то есть их активности, в результате которой наследственная информация преобразуется в функциональную РНК, служащую матрицей для синтеза белка. Анализ проводился на генах митохондриального комплекса I в префронтальной коре головного мозга грызунов с СДВГ. Комплекс I — это первый белковый комплекс дыхательной цепи, играющий ключевую роль в синтезе АТФ. Ученые проанализировали семь субъединиц этого комплекса, гены которых закодированы не в ядерной, а в митохондриальной ДНК.
Сначала с помощью биоинформатического анализа данных из открытых баз было установлено, что у двух изученных моделей СДВГ активность митохондриальных генов является более согласованной, чем у животных без поведенческих нарушений. Чтобы проверить, характерно ли это для крыс, выведенных в СПбГУ, ученые провели молекулярно-биологическое исследование коры головного мозга этих животных. Методом ПЦР в реальном времени они количественно оценили РНК тех же семи генов митохондриальной ДНК. В результате было выявлено усиление взаимосвязи между их экспрессией.
Биоинформатический анализ также позволил оценить корреляцию между активностью митохондриальных генов и генов, кодируемых ядерной ДНК. Исследователи заметили, что у грызунов с повышенной активностью более выражена связь между работой митохондриальных генов и генов, вовлеченных в функционирование нервной ткани.
«Хотя уровни экспрессии отдельных генов ND оставались стабильными во всех трех моделях СДВГ, мы наблюдали усиление их совместной экспрессии. Эти изменения в работе генов митохондриального комплекса I позволяют предположить, что регуляция функции митохондрий при данном заболевании нарушается. Причины пока неясны, но это указывает на роль митохондрий в развитии СДВГ и косвенно подтверждает, что они могут служить перспективной мишенью для дополнительной терапии, например, с применением антиоксидантных добавок или коррекции диеты», — пояснила старший научный сотрудник лаборатории нейробиологии и молекулярной фармакологии СПбГУ Анастасия Ваганова.
По словам ученых, разработка новых подходов к исследованию СДВГ в будущем может открыть путь к изучению этого состояния у людей. В дальнейшем специалисты Санкт-Петербургского университета собираются с помощью антиоксидантов попытаться скорректировать поведение крыс с ярко выраженной гиперактивностью, поскольку эти вещества улучшают функцию митохондрий и энергетический обмен. Их применение, как полагают исследователи, может сделать грызунов более спокойными или улучшить их память.
Telegram 
Дзен 
VK Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно