NatCom: физическая активность защищает мозг от последствий хронического стресса
Физическая активность и благоприятные социальные условия могут снижать риск депрессии за счет защиты мозга от последствий хронического стресса. К такому выводу пришла научная группа из Университета Лаваля. Работа опубликована в журнале Nature Communications (NatCom).
Ученые изучали, как хронический социальный стресс влияет на так называемый гематоэнцефалический барьер — защитную систему, которая отделяет мозг от кровотока и препятствует проникновению вредных веществ в нервную ткань. В экспериментах на лабораторных животных было показано, что стресс ослабляет этот барьер в зонах мозга, отвечающих за регуляцию эмоций и настроения, что способствует развитию тревожных и депрессивных состояний.
Ключевую роль в этом процессе играет белок claudin-5. Он "герметизирует" промежутки между клетками стенок сосудов мозга. При его утрате защитная функция барьера нарушается, и в мозг начинают проникать провоспалительные молекулы. Ранее команда под руководством профессора Каролин Менар показала, что потеря claudin-5 происходит не только у мышей под действием стресса, но и в мозге людей, страдающих депрессией.
В новом исследовании ученые проверили, могут ли физическая активность и "обогащенная среда" — условия с игрушками, укрытиями и возможностью для исследования пространства — предотвратить эти изменения. Мышей подвергали хроническому социальному стрессу, после чего часть из них получала доступ к беговому колесу, другая жила в стимулирующей среде, а третья служила контрольной группой.
Результаты показали, что у животных из контрольной группы уровень claudin-5 снижался примерно на 50%. В то же время у мышей, которые могли свободно двигаться или находились в обогащённой среде, потеря защитного белка была минимальной или отсутствовала вовсе. Параллельно у них значительно снижались проявления тревожного и депрессивного поведения.
Защитный эффект, как выяснили исследователи, связан с повышением уровня другого белка — Fgf2. Эксперименты с искусственным увеличением и снижением его выработки показали, что высокий уровень Fgf2 повышает устойчивость к стрессу, тогда как его дефицит делает животных более уязвимыми и снижает пользу от физической активности.
Дополнительный интерес представляет то, что Fgf2 можно обнаружить в крови. Из-за ослабления гематоэнцефалического барьера часть белка попадает из мозга в кровоток. Анализ около ста образцов крови из биобанка Института университетской психиатрии Монреаля показал, что концентрация Fgf2 повышается по мере нарастания тяжести депрессии и связана с социальными факторами — уровнем образования и занятости.
По словам исследователей, Fgf2 может стать перспективным биомаркером депрессии — объективным показателем, который поможет в диагностике и подборе терапии. В дальнейшем команда планирует проверить, может ли этот белок отражать эффективность лечения и быть полезным при изучении других психических расстройств, включая шизофрению.