Bolehkah perubahan jalan tenaga otak menyebabkan kemurungan?
Penyelidikan baru telah mengenal pasti mutasi dalam kod DNA yang boleh mempengaruhi metabolisme tenaga. Ia juga menemui kaitan dengan gangguan kemurungan utama.
Organisasi Kesihatan Sedunia (WHO) menggambarkan kemurungan sebagai "penyebab utama kecacatan di seluruh dunia."
Ia mempengaruhi lebih daripada 300 juta orang di seluruh dunia.
Pakar percaya bahawa banyak faktor menyumbang kepada gangguan kemurungan utama (MDD).
Ini termasuk genetik, faktor persekitaran termasuk penyalahgunaan, fisiologi otak, dan sistem imun.
Satu teori adalah bahawa gangguan metabolisme tenaga di otak boleh menyumbang kepada seseorang yang mengembangkan MDD.
Secara konseptual, ini agak mudah diikuti. Otak mempunyai keperluan tenaga yang jauh lebih tinggi daripada organ lain. Segala gangguan pada sistem yang diselaraskan ini boleh membawa akibat yang drastik.
Berita Perubatan Hari Ini baru-baru ini melaporkan mengenai kajian di mana para penyelidik menghapus gen tersebut Baju1 pada neuron eksitasi ekspresi otak pada tikus lelaki. Hasilnya adalah pengurangan jumlah mitokondria dalam sel-sel ini, disertai dengan gejala seperti kemurungan.
Mitokondria, yang disebut rumah kuasa sel, adalah ruang khas yang mengubah makanan yang kita makan menjadi tenaga kimia yang diperlukan oleh sel kita untuk berfungsi. Setiap sel mempunyai banyak mitokondria untuk memastikan bekalan tenaga yang lancar.
Sekiranya kita mengurangkan bilangannya atau mengganggu laluan metabolik yang rumit, sel-sel mungkin mati kerana kelaparan tenaga.
Dalam makalah yang diterbitkan baru-baru ini dalam jurnal Penyelidikan Asid Nukleik, saintis menggunakan alat bioinformatik untuk mengenal pasti mutasi besar dalam kod genetik mitokondria. Mereka menemui tanda molekul yang signifikan dalam subset sampel otak dengan MDD.
Mengenal pasti hampir 4,500 mutasi
Gen di dalam mitokondria dan beberapa di dalam nukleus sel bertanggungjawab untuk memastikan pusat kuasa terus berjalan. Mutasi di lokasi genetik ini boleh menyebabkan penyakit mitokondria. Seseorang boleh mewarisi mutasi ini, tetapi mereka juga boleh terkumpul sepanjang hayatnya.
Para saintis mengetahui bahawa penghapusan, sejenis mutasi DNA di mana terdapat banyak kod genetik yang hilang, menyebabkan sejumlah penyakit mitokondria.
Pengarang kajian utama Brooke E. Hjelm - penolong profesor genomik terjemahan klinikal di University of Southern California di Los Angeles - menjelaskan kepada MNT bahawa penyelidik telah mengenal pasti sekitar 800 penghapusan sedemikian dalam genom mitokondria.
"Jadi," katanya, "apa yang saya lakukan adalah saya mengeksploitasi alat yang sudah tersedia untuk komunitas penelitian yang disebut MapSplice dan mengembangkan proses sehingga dapat digunakan untuk mengesan dan mengukur penghapusan mitokondria."
Projek ini membuahkan hasil di makmal Dr. Marquis Vawter, di Jabatan Psikiatri dan Tingkah Laku Manusia di University of California, Irvine, di mana Dr. Hjelm menyelesaikan latihan pasca doktoral dalam genetik psikiatri.
Dr. Vawter dan makmalnya telah mengkaji penghapusan DNA mitokondria selama beberapa tahun, secara khusus melihat tisu otak orang dengan keadaan kesihatan mental.
Walaupun Hjelm yakin bahawa alat analisisnya akan membolehkannya mengenal pasti banyak penghapusan dalam sampelnya, dia terkejut apabila mendapati begitu banyak.
Dalam 93 sampel manusia - yang berasal dari 41 individu yang meninggal - termasuk dalam kajian itu, dia menemui hampir 4.500 penghapusan.
Walau bagaimanapun, tidak semua mutasi ini semestinya menyebabkan penyakit. Sekiranya mutasi hanya berlaku pada beberapa mitokondria dalam sel seseorang, selebihnya rumah kuasa dapat mengatasi kekurangannya. Jika mencapai ambang tertentu, sel itu mungkin tidak dapat berfungsi dengan normal.
"Satu perkara yang saya dapati sangat menarik adalah bahawa banyak penghapusan yang saya dapati (terutama yang dikenal pasti di banyak sampel) sebelum ini dikenal pasti pada mereka yang mempunyai penyakit mitokondria," jelas Hjelm.
"Apa artinya ini," lanjutnya, "adalah terdapat penghapusan yang sebelumnya hanya terlihat pada satu atau beberapa orang dengan penyakit mitokondria yang didiagnosis menunjukkan bahawa mereka jarang berlaku, padahal sebenarnya penghapusan ini mungkin terjadi pada kita semua , mereka tidak hadir dengan kadar yang cukup tinggi untuk menyebabkan penyakit. "
Sebilangan kecil sampel MDD mempunyai penghapusan
Setelah mengembangkan alat bioinformatik baru, Hjelm dan rakan-rakannya berangkat untuk menjawab soalan berikut: Adakah orang dengan keadaan psikiatri yang didiagnosis mempunyai bukti disfungsi mitokondria di otak mereka?
Dari 41 orang yang termasuk dalam kajian ini, sembilan mempunyai diagnosis untuk MDD.
Hjelm menemui sebilangan besar penghapusan "berimpak tinggi", ketika dia menyebutnya dalam makalah kajian, dalam tisu otak dari dua individu dengan MDD.
"Apa yang kita lihat dalam data kita adalah bahawa subset [orang] dengan MDD mempunyai penghapusan mitokondria yang besar di otak mereka […]."
Brooke E. Hjelm
Bagaimana sebenarnya penghapusan boleh menyebabkan kemurungan?
Menurut Hjelm, "Prinsip dasarnya ialah sel otak anda (neuron) memerlukan tenaga untuk berfungsi dan berkomunikasi antara satu sama lain dengan betul, dan kerana sel-sel ini tidak mendapat tenaga dari mitokondria yang cukup sihat, mereka tidak dapat menyampaikan mesej dari satu kawasan ke yang lain atau bertindak balas terhadap rangsangan luaran dengan cara yang sepatutnya. "
Dia juga berbagi beberapa pertanyaan yang tersisa, yang meliputi mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang "wilayah otak mana yang rentan terhadap hal ini dan […] berapa bahagian [orang] yang mengalami kemurungan yang mempunyai masalah mitokondria ini."
Menentukan siapa yang melakukan penghapusan dalam genom mitokondria mereka akan menjadi halangan penting yang perlu diatasi oleh pasukan. Oleh kerana membuang tisu otak untuk diagnosis tidak praktikal, Hjelm menunjukkan bahawa teknik pencitraan otak baru atau ujian biomarker diperlukan.
Pada akhirnya, Hjelm berharap ini akan membolehkan profesional penjagaan kesihatan menggunakan pendekatan perubatan yang diperibadikan dan menyesuaikan rawatan yang kemungkinan besar menangani penyebab molekul MDD yang mendasari pada orang-orang ini.
