Bipolarni poremećaj (BD) je iscrpljujuće stanje koje karakterišu naizmenična stanja depresije (poznata kao depresivne epizode) i abnormalno uzbuđenje ili razdražljivost (poznata kao manične epizode). Velike studije asocijacija na genomu (GVAS) otkrile su da su varijacije u genima prisutnim na lokusu desaturaze masnih kiselina (FADS) povezane sa povećanim rizikom od BD.
Enzimi kodirani genima FADS — FADS1 i FADS2 — pretvaraju ili „biosintetišu“ omega-3 masne kiseline u različite oblike koje su potrebne ljudskom telu. Omega-3 masne kiseline kao što su eikozapentaenska kiselina (EPA) i dokozaheksaenska kiselina (DHA) su ključne za funkcionisanje mozga, a čini se da smanjenje aktivnosti sinteze ovih molekula povećava podložnost bipolarnim promenama raspoloženja.
Istraživanje većine bolesti uključuje uspostavljanje životinjskog modela bolesti. Dakle, imajući ovo znanje na umu, tim istraživača, uključujući dr. Takaoki Kasahara i Hirona Iamamoto sa Instituta za nauku o mozgu RIKEN i dr Tadafumi Kato sa Univerziteta Juntendo u Japanu, koristio je uređivanje gena CRISPR-Cas9 da stvori mutantne miševe kojima nedostaju oba Fads1 i Fads2 geni.
Zatim su testirali ove modele da vide da li mogu poslužiti kao životinjski model za BD. Njihovi testovi su uključivali analize ponašanja i sistematsko posmatranje ovih miševa tokom šest meseci, da bi se identifikovale promene ponašanja izazvane mutacijom. Njihovi nalazi su detaljno opisani u studiji objavljenoj u Molecular Psichiatri.
Miševi su pokazali bipolarne promene u ponašanju, sa fazama abnormalno niske aktivnosti i fazama hiperaktivnosti. Dr Kato nam kaže: „Epizode hiperaktivnosti, u kojima je aktivnost bila daleko iznad norme, obično su trajale pola dana.“ Tokom ovih epizoda, miševi su provodili duže vreme trčeći na točkovima i bilo je znatno manje verovatno da će ostati mirni tokom testova repnog vešanja. Nepokretnost tokom testova suspenzije repa je široko korišćena mera za ponašanje nalik depresiji kod miševa.
Faze niske aktivnosti ili „hipoaktivnosti“, u kojima su miševi pokazivali nisku fizičku aktivnost i provodili nenormalno kratak vremenski period trčeći na točkovima, trajale su mnogo duže kod mutanata – obično nekoliko nedelja.
„Za razliku od drugih lokomotornih aktivnosti, trčanje točkova kod miševa je izrazito ciljno usmereno ponašanje koje ima značajnu vrednost nagrade; stoga je smanjenje trčanja točkovima povezano sa značajno smanjenim zadovoljstvom – anhedonijom – osnovnim simptomom depresivne epizode“, kaže dr. Kato objašnjava. Mutantni miševi su takođe pokazali abnormalne cirkadijalne ritmove tokom epizoda hipoaktivnosti. Cirkadijalni ritam je ciklični obrazac fizioloških promena koji se normalno poklapa sa dnevnim i noćnim vremenom; utiče na naš obrazac spavanja.
Da bi utvrdili da li se promene ponašanja mogu preokrenuti povećanjem nivoa omega-3 masnih kiselina, istraživači su hranili mutantne miševe suplementima koji sadrže DHA ili kombinaciju DHA i EPA. Pojava perioda sa abnormalno niskom aktivnošću kod miševa se značajno smanjila kada su dodavani EPA i DHA.
Primena litijuma, stabilizatora raspoloženja koji se široko koristi za lečenje maničnih i depresivnih epizoda kod bipolarnih pacijenata, imala je sličan efekat na mutantne miševe. Sve ovo ukazuje na to koliko je BD na ovim modelima miševa bio sličan BD viđenom kod ljudi.
Dalje, istraživači su posmatrali miševe kojima nedostaju FADS enzimi isključivo u mozgu da bi proverili da li se njihove promene ponašanja mogu pripisati molekularnim promenama u moždanim ćelijama. Međutim, ovi miševi nisu uspeli da pokažu bipolarne promene aktivnosti slične miševima kojima je u potpunosti nedostajao FADS.
Nalazi studije sugerišu da mutantni miševi kojima nedostaje Fads1/2 mogu biti od pomoći kao životinjski model za proučavanje molekularnih korena BD i razvoja i regulacije promena raspoloženja koje se vide u poremećaju. Štaviše, pošto ovi miševi pozitivno reaguju na suplemente omega-3 masnih kiselina i stabilizator raspoloženja, oni mogu pomoći u razvoju novih tretmana za BD.
