Moždane ćelije muških i ženskih miševa različito reaguju na hronični stres

Moždane ćelije muških i ženskih miševa različito reaguju na hronični stres

Naučna izvrsnost zahteva različitost — istraživanja koja vode muškarci i žene, ljudi različitog porekla i različitih pogleda na svet. Potreba za raznovrsnošću se proteže i na same naučne eksperimente, ali se čak i danas velika većina studija u naukama o životu radi samo na muškim miševima, što bi moglo da naškodi nalazima, kao i našoj sposobnosti da ih ekstrapoliramo na ljude.

Nova studija istraživača sa Instituta za nauku Vajcman bavi se ovim izazovom, otkrivajući sa neviđenim detaljima kako mozak muških i ženskih miševa različito reaguje na stres. U studiji, objavljenoj u Cell Reports, istraživači iz zajedničke laboratorije prof. Alona Čena na Veizman institutu i ​​Maks Plank institutu za psihijatriju u Minhenu otkrili su da potkategorija moždanih ćelija reaguje na stres na potpuno drugačiji način kod muškaraca i žena.

Nalazi bi mogli da dovedu do boljeg razumevanja zdravstvenih stanja na koje utiče hronični stres, kao što su anksioznost, depresija, pa čak i gojaznost i dijabetes, i mogli bi utrti put ka personalizovanim terapijama za ove poremećaje.

Mentalni i fizički poremećaji uzrokovani hroničnim stresom su u stalnom porastu, što predstavlja značajan pritisak na društvo. Oni utiču i na muškarce i na žene, ali ne nužno na isti način.

Iako brojni dokazi sugerišu da se muškarci i žene različito nose sa stresom, uzroci ovih razlika još uvek nisu u potpunosti shvaćeni, a u svakom slučaju, personalizovani tretmani za muškarce i žene su još uvek van domašaja medicine. Ali istraživači iz Čenove laboratorije, specijalizovane za proučavanje odgovora na stres, pretpostavili su da bi inovativne metode istraživanja mogle pomoći da se promeni slika.

Prethodne studije u drugim laboratorijama otkrile su određene polne razlike u odgovoru na stres, ali ti nalazi su dobijeni korišćenjem istraživačkih metoda koje su mogle da prikriju značajne razlike u odgovorima specifičnih ćelija ili čak potpuno izbrišu uloge koje igraju relativno retke ćelije. Čenova laboratorija, nasuprot tome, koristi napredne metode koje omogućavaju naučnicima da analiziraju moždanu aktivnost u rezoluciji bez presedana — na nivou pojedinačne ćelije — i stoga bi mogla baciti novo svetlo na razlike između polova.

„Okrenuli smo najosetljivije moguće istraživačko sočivo na oblast mozga koja deluje kao centralno središte odgovora na stres kod sisara, paraventrikularno jezgro (PVN) hipotalamusa“, ​​kaže dr Elena Brivio, koja je vodila studiju.

„Sekvenciranjem molekula RNK u tom delu mozga na nivou pojedinačne ćelije, uspeli smo da mapiramo odgovor na stres kod mužjaka i ženki miševa duž tri glavne ose: kako svaki tip ćelije u tom delu mozga reaguje na stres, kako svaki tip ćelije koji je prethodno bio izložen hroničnom stresu reaguje na novo iskustvo stresa i kako se ti odgovori razlikuju između muškaraca i žena.“

Istraživači su mapirali ekspresiju gena u više od 35.000 pojedinačnih ćelija, generišući ogromnu količinu podataka koji pružaju sliku odgovora na stres koji je bez presedana u svom obimu i naglašavajući razlike između načina na koji muškarci i žene percipiraju i procesiraju stres.

Kao deo studije, a u skladu sa principima nauke o otvorenom pristupu, istraživači su odlučili da celokupno detaljno mapiranje učine javno dostupnim na namenskoj interaktivnoj veb stranici, koja je objavljena u isto vreme kada je studija objavljena, pružajući drugim istraživačima sa praktičnim pristupom podacima koji je jednostavan za korišćenje.

„Veb stranica će, na primer, omogućiti istraživačima koji se fokusiraju na određeni gen da vide kako se ekspresija tog gena menja u određenom tipu ćelije kao odgovor na stres, kako kod muškaraca tako i kod žena“, objašnjava Brivio.

Sveobuhvatno mapiranje je već omogućilo istraživačima da identifikuju dugu listu razlika u ekspresiji gena – između muškaraca i žena, i između hroničnog i akutnog stresa. Podaci su pokazali, između ostalog, da određene moždane ćelije različito reaguju na stres kod muškaraca i žena: neke ćelije su podložnije stresu kod žena, a neke na stres kod muškaraca.

Najznačajnija razlika je pronađena u tipu moždane ćelije koji se zove oligodendrocit—podtip glijalne ćelije koja pruža podršku nervnim ćelijama i igra važnu ulogu u regulisanju moždane aktivnosti. Kod muškaraca, izloženost stresnim uslovima, posebno hroničnom stresu, promenila je ne samo ekspresiju gena u ovim ćelijama i njihovu interakciju sa okolnim nervnim ćelijama, već i samu njihovu strukturu.

Kod ženki, međutim, nije primećena značajna promena u ovim ćelijama i one nisu bile podložne izloženosti stresu.

„Neuroni privlače većinu naučne pažnje, ali oni čine samo otprilike trećinu svih ćelija u mozgu. Metoda koju smo primenili omogućava nam da vidimo mnogo bogatiju i potpuniju sliku, uključujući sve tipove ćelija i njihove interakcije u delu mozga. mozga koji se proučava“, kaže dr Huan Pablo Lopez, bivši postdoktorski saradnik u Čenovoj grupi, a sada šef istraživačke grupe na Odeljenju za neuronauku Instituta Karolinska u Švedskoj.

Do 1980-ih, klinička ispitivanja novih lekova su sprovedena samo na muškarcima. Prihvaćeno je gledište da je uključivanje žena nepotrebno i da bi to samo zakomplikovalo istraživanje, dovodeći u igru nove varijable kao što su menstruacija i hormonske promene. Iz istih razloga, pretkliničke studije su sve do nedavno izbegavale korišćenje ženskih životinja.

Ali sada je poznato da je varijabilnost među muškim životinjama, na molekularnom i bihevioralnom nivou, obično veća nego među ženkama, tako da nema razloga za pretpostavku da bi ženke komplikovale eksperimente više od mužjaka. Ipak, u osnovnim istraživanjima i dalje je uobičajeno da se eksperimenti sprovode samo na muškarcima.

„Naši nalazi pokazuju da je, kada su u pitanju zdravstveni uslovi povezani sa stresom, od depresije do dijabetesa, veoma važno uzeti u obzir varijablu pola, jer ona ima značajan uticaj na to kako različite moždane ćelije reaguju na stres“, objašnjava Čen. .

„Čak i ako se studija ne fokusira posebno na razlike između mužjaka i ženki, neophodno je uključiti ženke životinja u istraživanje, posebno u neuronauci i nauci o ponašanju, kao što je važno primeniti najosetljivije istraživačke metode, kako bi se dobiti što potpuniju sliku moždane aktivnosti“, dodaje Brivio.