Foto: UC San Diego Health Sciences

Ve většině buněk tvoří mitochondrie (zelené) složité tubulární sítě, které jim pomáhají distribuovat energii po celé buňce. Narušení těchto mitochondriálních sítí je charakteristickým znakem mnoha lidských nemocí.

Studie UC San Diego navrhuje nový způsob personalizace péče o duševní zdraví

Velká depresivní porucha postihuje 16,1 milionu dospělých ve Spojených státech a stojí 210 miliard dolarů ročně, píše lékařská fakulta US San Diego. Zatímco primární příznaky deprese jsou psychologické, vědci a lékaři pochopili, že deprese je komplexní onemocnění s fyzickými účinky na celé tělo. Například měření markerů buněčného metabolismu se stalo důležitým přístupem ke studiu duševních chorob a vývoji nových způsobů jejich diagnostiky, léčby a prevence.

Vědci z University of California San Diego School of Medicine nyní pokročili v této linii práce v nové studii, která odhaluje spojení mezi buněčným metabolismem a depresí. Zjistili, že lidé s depresí a sebevražednými myšlenkami měli v krvi detekovatelné sloučeniny, které by mohly pomoci identifikovat jedince s vyšším rizikem, že spáchají sebevraždu. Vědci také zjistili rozdíly na základě pohlaví v tom, jak deprese ovlivňuje buněčný metabolismus.

Zjištění zveřejněná 15. prosince 2023 v Translational Psychiatry by mohla pomoci personalizovat péči o duševní zdraví a potenciálně identifikovat nové cíle pro budoucí léky.

„Duševní nemoci, jako je deprese, mají dopady a hnací síly daleko za hranice mozku,“ řekl Robert Naviaux, MD, PhD, profesor na katedře medicíny, pediatrie a patologie na lékařské fakultě UC San Diego. „Před zhruba deseti lety bylo obtížné studovat, jak chemie celého těla ovlivňuje naše chování a stav mysli, ale moderní technologie, jako je metabolomika, nám pomáhají naslouchat konverzaci buněk v jejich rodném jazyce, což je biochemie.“

Zatímco u mnoha lidí s depresí dochází ke zlepšení psychoterapie a léků, deprese některých lidí je refrakterní na léčbu, což znamená, že léčba má malý nebo žádný dopad. Sebevražedné myšlenky zažívá většina pacientů s depresí refrakterní na léčbu a až 30 % se pokusí o sebevraždu alespoň jednou za život.

„Ve Spojených státech jsme svědky výrazného nárůstu úmrtnosti u pacientů středního věku a zvýšený výskyt sebevražd je jednou z mnoha věcí, které tento trend řídí,“ řekl Naviaux. „Nástroje, které by nám mohly pomoci stratifikovat lidi na základě jejich rizika, že se stanou oběťmi sebevraždy, by nám mohly pomoci zachránit životy.“

„Před zhruba deseti lety bylo obtížné studovat, jak chemie celého těla ovlivňuje naše chování a stav mysli, ale moderní technologie, jako je metabolomika, nám pomáhají naslouchat konverzaci buněk v jejich rodném jazyce, což je biochemie. “

Robert Naviaux, MD, PhD, profesor na katedře medicíny, pediatrie a patologie na UC San Diego School of Medicine

Vědci analyzovali krev 99 účastníků studie s depresí refrakterní na léčbu a sebevražednými myšlenkami a stejný počet zdravých kontrolních testů. Mezi stovkami různých biochemikálií, které kolují v krvi těchto jedinců, zjistili, že pět lze použít jako biomarker ke klasifikaci pacientů s depresí refrakterní na léčbu a sebevražednými myšlenkami. Avšak kterých pět bylo možné použít, se mezi muži a ženami lišilo.

„Pokud budeme mít 100 lidí, kteří buď nemají depresi, nebo kteří mají deprese a sebevražedné myšlenky, byli bychom schopni správně identifikovat 85-90 těch, kteří jsou nejvíce ohroženi, na základě pěti metabolitů u mužů a dalších 5 metabolitů u žen.“ řekl Naviaux. „To by mohlo být důležité z hlediska diagnostiky, ale také to otevírá širší konverzaci o tom, co vlastně vede k těmto metabolickým změnám.“

Zatímco mezi muži a ženami byly jasné rozdíly v metabolismu krve, některé metabolické markery sebevražedných myšlenek byly u obou pohlaví konzistentní. To zahrnovalo biomarkery mitochondriální dysfunkce, ke které dochází, když selhávají struktury produkující energii v našich buňkách.

„Mitochondrie jsou některé z nejdůležitějších struktur našich buněk a změněné mitochondriální funkce se vyskytují u řady lidských onemocnění,“ dodal Naviaux.

Mitochondrie produkují ATP, primární energetickou hodnotu všech buněk. ATP je také důležitou molekulou pro komunikaci mezi buňkami a vědci předpokládají, že právě tato funkce je nejvíce dysregulována u lidí se sebevražednými myšlenkami.

„Když je ATP uvnitř buňky, chová se jako zdroj energie, ale mimo buňku je to nebezpečný signál, který aktivuje desítky ochranných drah v reakci na nějaký environmentální stresor,“ řekl Naviaux. „Předpokládáme, že pokusy o sebevraždu mohou být ve skutečnosti součástí většího fyziologického impulsu k zastavení stresové reakce, která se na buněčné úrovni stala nesnesitelnou.“

Protože některé z metabolických nedostatků zjištěných ve studii byly ve sloučeninách, které jsou dostupné jako doplňky, jako je folát a karnitin, vědci se zajímají o prozkoumání možnosti individualizace léčby deprese pomocí těchto sloučenin, které pomohou zaplnit mezery v metabolismu, které jsou potřebné pro zotavení. Naviaux dodává, že tyto doplňky nejsou léky.

„Žádný z těchto metabolitů není kouzelná kulka, která úplně zvrátit něčí depresi,“ řekl Naviaux. „Naše výsledky nám však říkají, že mohou existovat věci, které můžeme udělat, abychom metabolismus posunuli správným směrem, abychom pomohli pacientům lépe reagovat na léčbu, a v kontextu sebevraždy by to mohlo stačit k tomu, abychom zabránili lidem překročit tento práh. “

Kromě navržení nového přístupu k personalizaci léků na depresi by výzkum mohl pomoci vědcům objevit nové léky, které mohou zasáhnout mitochondriální dysfunkci, což by mohlo mít široké důsledky pro lidské zdraví obecně.

„Mnoho chronických onemocnění je spojeno s depresí, protože může být extrémně stresující vypořádat se s nemocí roky v kuse,“ řekl Naviaux. „Pokud dokážeme najít způsoby, jak léčit depresi a sebevražedné myšlenky na metabolické úrovni, můžeme také pomoci zlepšit výsledky u mnoha nemocí, které vedou k depresi. Mnoho chronických onemocnění, jako je posttraumatická stresová porucha a chronický únavový syndrom, není samo o sobě smrtelné, pokud nevede k sebevražedným myšlenkám a činům. Pokud lze metabolomiku použít k identifikaci lidí s největším rizikem, mohlo by nám to nakonec pomoci zachránit více životů.“

Mezi spoluautory patří: Jane C. Naviaux, Lin Wang, Kefeng Li, Jonathan M. Monk a Sai Sachin Lingampelly na UC San Diego, Lisa A. Pan, Anna Maria Segreti, Kaitlyn Bloom, Jerry Vockley, David N. Finegold a David G. Peters z University of Pittsburgh School of Medicine a Mark A. Tarnopolsky z McMaster University.

Tato studie byla částečně podporována Národními instituty zdraví (granty UL1RR024153 a UL1TR000005), Americkou nadací pro prevenci sebevražd, Nadací Children’s Hospital of Pittsburgh Foundation, Nadací Fine, Suicide Rebellion a Institutem klinické a translační vědy.