Белковые инфекционные частицы, также известные как прионы, представляют собой белки, в которых сложный процесс трехмерного молекулярного сворачивания просто сбился с пути. По причинам, еще не понятым, природа неправильной укладки прионов связана с их способностью изолировать свои нормальные аналоги и также побуждать их к неправильной укладке. Постоянно растущее количество неправильно свернутых белков формирует агрегаты, наблюдаемые в мозге пациентов с нейродегенеративными расстройствами, такими как болезни Паркинсона и Альцгеймера. У пациентов с этими расстройствами, помимо других симптомов, наблюдается прогрессирующее неврологическое ухудшение и клиническая депрессия.
Хотя неправильно свернутые аналоги исторически привлекали все внимание, теперь все внимание сосредоточено на нативном белке, а именно на прионном белке, который не подвергался неправильной укладке. Какую роль играют нативные белки? Интересная гипотеза состоит в том, что эти частицы служат центром, в котором собираются некоторые клеточные компоненты. Например, уже было показано, что прионный белок участвует в таких событиях, как пролиферация, дифференцировка и выживание клеток.
Теперь команда под руководством доктора Рафаэля Линдена из Института биофизики Карлоса Шагаса Филью при Федеральном университете Рио-де-Жанейро в Бразилии предполагает, что прионный белок играет роль в депрессии.В статье под названием «Прионный белок модулирует моноаминергические системы и депрессивное поведение у мышей», опубликованной в Journal of Biological Chemistry, группа показывает, что мыши, лишенные нормальных прионов, демонстрируют депрессивное поведение, подобное симптомам депрессии, обнаруживаемым у пациентов с болезнью Альцгеймера. и прионные заболевания, а именно болезнь Крейтцфельда-Якоба (CJD), вариант болезни Крейтцфельдта-Якоба (vCJD), синдром Герстмана-Штрауслера-Шейнкера, фатальная семейная бессонница и куру. Прионные заболевания человека часто проявляются такими клиническими симптомами, как депрессия, беспокойство и галлюцинации, и для объяснения такого дефицита была вызвана гипотеза моноаминов.Исследование, проведенное группой, показывает, что у мышей без прионного белка повышен уровень рецепторов, связывающихся с серотонином.
Кроме того, уровни фермента, производящего дофамин, и самого дофамина также выше у мышей, лишенных прионного белка. Интересно, что исследование показывает, что, хотя у этих животных высокий уровень дофамина, они не показывают нормального ответа, который должен происходить, когда дофамин связывается с его рецептором, несмотря на то, что уровни рецептора дофамина у этих животных нормальные. По словам Даниэль Бекман, первого автора статьи, «возможно, что отсутствие взаимодействия между дофамином и его рецептором является результатом десенсибилизации рецептора именно из-за слишком большого количества дофамина».
Другое важное наблюдение, сделанное группой и подтверждающее гипотезу о роли прионов в депрессии, — это тот факт, что прионный белок находится в тех же местах клетки, что и рецепторы дофамина и серотонина. Кроме того, авторы заметили, что прионный белок может связываться с дофаминовым рецептором.
Группа считает, что у нормальных людей прионный белок работает как каркас для множественных молекулярных взаимодействий. Когда молекулы прионного белка изолируются их неправильно свернутыми аналогами, они больше не могут работать как каркас для всех этих молекулярных взаимодействий, что нарушает механизмы, вызываемые химическими веществами мозга, важными для настроения.
Эти результаты открывают дверь для будущих исследований, рассматривающих прионный белок как потенциальную цель при разработке методов лечения большой депрессии и связанных с ней расстройств.