Финские исследователи из Университета Восточной Финляндии и Университета Оулу обнаружили новый тип генной мутации, которая снижает страх и тревогу и увеличивает социальное взаимодействие. Исследователи использовали технологию генных манипуляций для удаления гена P4h-tm из генома мыши и обнаружили неожиданное изменение в поведении мышей. Мыши с нокаутом P4h-tm продемонстрировали поразительное мужество и отсутствие усвоенной беспомощности по сравнению с конгенными мышами дикого типа с функциональным геном P4h-tm. Результаты опубликованы в Neuropharmacology.
Исследователи оценивали мышей с помощью большой батареи поведенческих тестов, которая включала новый тип теста на паническую реакцию. Мышей помещали в герметичный бокс, который сначала заполняли обычным комнатным воздухом, а затем 10% углекислым газом. Повышенная концентрация углекислого газа вызывает врожденную реакцию замораживания, которая, как считается, напоминает чувство удушья у пациентов, страдающих паническими атаками. Мыши с нокаутом P4h-tm в ответ на воздействие углекислого газа демонстрировали значительно меньшее замораживание, чем контрольные мыши. В тестах на социальное взаимодействие мыши с нокаутом P4h-tm явно больше контактировали с другой мышью, чем контрольная группа. Кроме того, поведенческие тесты, обычно используемые для скрининга противотревожных и антидепрессантов, показали снижение страха, беспокойства и приобретенной беспомощности у мышей с нокаутом P4h-tm. Кроме того, исследование обнаружило связь между анатомией мозга и поведенческим фенотипом: экспрессия гена P4h-tm была особенно высока в миндалине, которая играет ключевую роль в контроле эмоциональных реакций, включая страх и тревогу.
Ген P4h-tm отвечает за транскрипцию белка P4H-TM. Этот белок принадлежит к семейству пролил-4-гидроксилаз, которые играют ключевую роль в адаптации клетки к внезапной нехватке кислорода. Однако белок P4H-TM отличается от других пролил-4-гидроксилаз как своей структурой, так и необычным расположением (эндоплазматический ретикулум). Физиологическая роль белка P4H-TM остается неуловимой, несмотря на годы интенсивных исследований, но предполагается, что он имеет другие эффекты на клеточную биологию, помимо адаптации к различным уровням кислорода. Исследователи также протестировали инактивацию трех других известных пролил-4-гидроксилаз в отдельных линиях мышей. Эти мыши не показали аномального поведения в вышеупомянутых тестах.
"Наши результаты действительно интересны, но, основываясь на недавнем международном исследовании, проведенном Университетом Университета, мы знаем, что дефицит гена P4H-TM приводит к серьезным дефектам развития у людей," Профессор Хейкки Танила из Университета Восточной Финляндии отмечает и продолжает: "Однако в свете современных знаний мы не можем сказать, являются ли эти вредные эффекты результатом эмбрионального развития или они также проявятся, если функция белка P4H-TM будет подавлена во взрослом возрасте."
"Мы могли бы лучше всего найти ответ на этот вопрос, используя условную инактивацию гена, при которой ген можно было бы отключить в любом желаемом возрасте," Доктор. Анри Лейнонен, первый автор статьи, заключает.
"В идеальном эксперименте P4h-tm отключался бы только в миндалине взрослой мыши," Доктор. Лейнонен добавляет.
Хотя поразительный эффект нокаута гена P4h-tm на эмоциональные реакции мышей все еще далек от терапевтического применения, вскоре он может привести к открытию нейрохимических механизмов, регулирующих эмоции, и может помочь в разработке новых успокаивающих и антидепрессивных препаратов. Тревожные расстройства и депрессия – огромная глобальная проблема. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), почти 300 миллионов человек во всем мире страдают тревожными расстройствами и более 300 миллионов страдают депрессией.