Белок-передатчик сигналов в иммунной системе может быть связан с развитием депрессии

Согласно новому исследованию австрийских ученых, белок STAT3, основная функция которого заключается в передаче сигналов от цитокинов и факторов роста, может быть связан с развитием большого депрессивного расстройства. Оказалось, что STAT3 играет важнейшую роль в функционировании нейронов, вырабатывающих серотонин, в ядре шва в головном мозге. Подробности опубликованы в журнале Molecular Psychiatry.

Белок STAT3 (от англ. Signal transducer and activator of transcription 3) представляет собой транскрипционный фактор, который передает иммунногенные и неиммунногенные сигналы от янус-киназ (ферментов), которые активируются в ответ на связывание cрецепторами на поверхности клетки некоторых цитокинов и факторов роста. Активированные янус-киназы фосфорилируют STAT3, что вызывает изменение его структуры, перемещение из цитоплазмы клетки в ее ядро и отключение или выключение ряда генов. Однако существует ряд свидетельств участия STAT3 в функционировании нервной системы и даже развитии некоторых ее патологий. Показано, что STAT3 может даже оказывать влияние на пластичность синапсов.

Ученые из Венского медицинского университета предположили, что STAT3, будучи сигнальным белком, может быть связан с активностью серотонинергических нейронов ядра шва, которые играют важнейшую роль в регуляции эмоциональной сферы.  Нарушение же их активности может приводить к многим психическим расстройствам. Для проверки своей гипотезы авторы работы получили мышей, у которых экспрессия гена, кодирующего STAT3, в нейронах ядра шва была отключена. Животных, серотонинергические нейроны которых не имели функционального STAT3, подвергнули детальному изучению на всех уровнях: поведенческом, электрофизиологическом и молекулярном. Кроме того, авторы работы изучили, как на них влияет амфетамин.

Хотя отсутствие STAT3 не ухудшило проведение нервных импульсов по серотонинергическим нейронам, профили их экспрессии генов соответствовали таким у нейронов мозга, пораженного психическим расстройствам. Причем существенные отклонения от нормы затронули экспрессию многих генов.

Мыши, в ядре шва которых был отключен STAT3, не проявляли серьезных двигательных нарушений, однако в стрессовых условиях их поведение сильно отличалось от поведения контрольных животных. Они легче, чем нормальные мыши, преодолевали страх и подходили к пище, помещенной в центр яркой конструкции, хотя метаболизм у мышей обеих групп оставался одинаковым. В то же время уровень тревожности при отключении STAT3 не изменялся. Кроме того, генно-модифицированные мыши не проявляли такого же сильного двигательного возбуждения после введения амфетамина, как обычные мыши.

Авторы работы заключили, что STAT3 в серотониновых нейронах нужен для регуляции уровня возбуждения и поведенческого ответа на разнообразные стрессовые воздействия, которые приводят к активации STAT3.

 Текст: Елизавета Минина

STAT3 in the dorsal raphe gates behavioural reactivity and regulates gene networks associated with psychopathology by Reisinger SN, Sideromenos S, Horvath O, et al. Mol Psychiatry. Published online October 2020.

https://doi.org/10.1038/s41380-020-00904-2

Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен, Одноклассниках и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram