Nghiên cứu trên chuột phát hiện não có lượng Serotonin thấp nhạy cảm với căng thẳng

Các nhà nghiên cứu của Đại học Duke đã phát hiện ra rằng những con chuột thiếu serotonin về mặt di truyền dễ bị tổn thương hơn so với các đồng loại bình thường của chúng trước các tác nhân gây căng thẳng xã hội.

Serotonin là một chất dẫn truyền thần kinh quan trọng của não và là một chất hóa học thường liên quan đến trầm cảm lâm sàng. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng sau khi tiếp xúc với căng thẳng, những con chuột thiếu serotonin không phản ứng với fluoxetine (Prozac), một loại thuốc chống trầm cảm tiêu chuẩn.

Fluoxetine là một chất ức chế tái hấp thu serotonin có chọn lọc (SSRI), hoạt động bằng cách tăng cường truyền dẫn serotonin giữa các tế bào thần kinh lân cận.

Phát hiện mới có thể giúp giải thích tại sao một số người bị trầm cảm dường như không đáp ứng với việc điều trị bằng SSRI, loại thuốc chống trầm cảm phổ biến nhất trên thị trường hiện nay. Các phát hiện cũng chỉ ra một số chiến lược điều trị khả thi để khám phá chứng trầm cảm kháng trị.

“Kết quả của chúng tôi rất thú vị vì chúng xác định được tình trạng thiếu hụt serotonin ở mô hình động vật được xác định về mặt di truyền, rằng serotonin thấp có thể là một yếu tố góp phần vào sự phát triển của bệnh trầm cảm do căng thẳng tâm lý xã hội - và có thể dẫn đến sự thất bại của SSRIs trong việc giảm bớt các triệu chứng của trầm cảm, ”tác giả cao cấp Marc Caron, Ph.D.

Nguyên nhân chính xác của bệnh trầm cảm là không rõ ràng. Mặc dù các nhà khoa học theo truyền thống cho rằng serotonin trong não thấp có thể gây ra trầm cảm, nhưng ý tưởng này rất khó để kiểm tra trực tiếp và ngày càng gây tranh cãi.

Đồng thời, các nhà nghiên cứu đã đánh giá cao hơn nhiều yếu tố môi trường - đặc biệt là căng thẳng - có thể gây ra hoặc làm trầm trọng thêm trầm cảm.

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một dòng chuột chuyển gen có tên Tph2KI chỉ có 20-40% mức serotonin bình thường trong não của nó. Những con chuột này ẩn chứa một đột biến cực kỳ hiếm gặp lần đầu tiên được xác định trong một nhóm nhỏ những người bị trầm cảm nặng.

Nhóm của Caron đã nghiên cứu cách những con chuột Tph2KI phản ứng với các loại căng thẳng khác nhau, trước đây cho thấy rằng sự thiếu hụt serotonin có thể ảnh hưởng đến tính nhạy cảm với một số loại căng thẳng chứ không phải những loại khác.

Các chuyên gia tin rằng kiến ​​thức mới này có thể có ý nghĩa trong việc hiểu mức độ thấp của serotonin có thể góp phần vào bệnh tâm thần.

Trong nghiên cứu, tác giả chính là Tiến sĩ Benjamin Sachs, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ trong nhóm Caron’s, đã thử nghiệm phản ứng của những con chuột này với một loại căng thẳng tâm lý xã hội: căng thẳng đánh bại xã hội.

Nhóm nghiên cứu đã gây căng thẳng cho chuột bằng cách nhốt chúng với một con chuột lạ hung hãn trong thời gian ngắn mỗi ngày từ 7 đến 10 ngày. Sau đó, các nhà khoa học kiểm tra xem liệu những con chuột thử nghiệm có tránh tương tác với một con chuột lạ - một hành vi giống như trầm cảm hay không.

Một tuần căng thẳng xã hội không đủ để những con chuột bình thường có dấu hiệu trầm cảm, nhưng những con chuột thiếu serotonin thì có. Thời gian tiếp xúc với căng thẳng lâu hơn dẫn đến hành vi giống như trầm cảm ở cả hai nhóm.

Sau đó, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng điều trị 3 tuần với Prozac sau khi tiếp xúc với căng thẳng đã làm giảm các triệu chứng giống như trầm cảm ở chuột bình thường, nhưng không phải chuột đột biến.

Caron cho biết: “Prozac và các SSRI khác hoạt động bằng cách ngăn chặn khả năng thu nhận serotonin của các tế bào, vì vậy có nghĩa là thuốc sẽ kém hiệu quả hơn ở những động vật có mức serotonin thấp bất thường.

Một số nghiên cứu điển hình đã gợi ý rằng việc nhắm mục tiêu vào vùng não được gọi là habenula bên có thể giúp giảm bớt chứng trầm cảm kháng trị. Khu vực này được biết đến như một vùng 'trừng phạt' của não vì các tế bào thần kinh của nó hoạt động trong trường hợp không có phần thưởng. Và các nhà khoa học nghĩ rằng một habenula bên hoạt động quá mức có thể gây ra chứng trầm cảm.

Trong nghiên cứu mới, nhóm Caron đã nhắm mục tiêu habenula bên bằng một loại thuốc thiết kế và thụ thể cho phép chúng kiểm soát hoạt động của các tế bào thần kinh cụ thể ở động vật sống. Họ phát hiện ra rằng việc ức chế tế bào thần kinh habenula bên đã đảo ngược hành vi né tránh xã hội ở những con chuột thiếu serotonin.

Mặc dù các loại thuốc mà các nhà nghiên cứu đã sử dụng không thích hợp để sử dụng ở người, nhưng việc khám phá ra rằng các loại thuốc nhắm mục tiêu habenula bên có thể được sử dụng để giảm bớt hành vi giống như trầm cảm ở động vật là “bước đầu tiên quan trọng”, Sachs nói.

“Bước tiếp theo là tìm ra cách chúng ta có thể tắt vùng não này theo cách tương đối không xâm lấn để có tiềm năng điều trị tốt hơn,” Sachs nói thêm.

Một manh mối khác cho các liệu pháp mới tiềm năng đến từ việc so sánh sinh hóa não của chuột đột biến và chuột bình thường. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các yếu tố gây căng thẳng xã hội dường như thay đổi nơi trong não mà phân tử tín hiệu β-catenin đang được sản xuất ở chuột bình thường, nhưng không phải ở chuột Tph2KI.

Kết hợp với các bằng chứng khác, những phát hiện mới này cho thấy rằng sự thiếu hụt serotonin có thể ngăn chặn một con đường phân tử quan trọng bao gồm β-catenin và có thể liên quan đến khả năng phục hồi.

Sachs cho biết: “Nếu chúng ta có thể xác định đâu là cả thượng nguồn và hạ nguồn của β-catenin, chúng ta có thể đưa ra các mục tiêu thuốc hấp dẫn để kích hoạt con đường này và thúc đẩy khả năng phục hồi.

Nguồn: Đại học Duke / EurekAlert