Тревожное расстройство у собак повлияло на метаболизм
Ученые обнаружили, что у собак, страдающих тревожным расстройством, меняется метаболизм — в их крови, в частности, оказалось больше аминокислоты глутамина, чем у здоровых псов. Похожие изменения уже фиксировались при психических расстройствах, но исследователи пока не знают, являются ли они следствием стресса или наоборот, именно они и провоцируют тревожность, говорится в статье, опубликованной в Scientific Reports.
Под термином «тревожное расстройство» понимают целый спектр нарушений, которые провоцирует длительный стресс. У людей это заболевание может сопровождаться постоянным страхом, бессоницей, депрессией, подавленностью, ипохондрией, у некоторых возникают и физиологические реакции, например боли в области сердца. Похожие расстройства могут быть свойственны и домашним собакам, у них они проявляются в нетипичной реакции на незнакомцев, новые места, громкие звуки. Тревожность у собак сказывается и на качестве жизни их хозяев.
До сих пор сложность взаимодействий разнообразных факторов — генетических факторов внешней среды, обусловливающих тревожность у собак, не давала выявить молекулярные механизмы, связанные с ней. При этом выяснение молекулярных механизмов тревожности у собак может иметь значение и для «человеческой» медицины: тревожными расстройствами страдает множество людей, а многие метаболические процессы у собак и человека схожи.
Йенни Пуурунен (Jenni Puurunen) из университета Хельсинки и ее коллеги решили подойти к проблеме тревожности у собак со стороны метаболомики. Они исследовали содержание в плазме крови разнообразных малых молекул, вовлеченных в обмен веществ. Для участия в исследовании отобрани 41 собаку, после чего животных разделили на две группы. В контрольной, куда попали 10 немецких овчарок и 11 немецких догов, животные не отличались тревожностью — то есть их хозяева поставили нули во всех пунктах опросника, где они должны были оценить, насколько их питомцы пугаются незнакомых людей, новых мест и ситуаций и громких звуков. В экспериментальной группе было 11 немецких догов и 9 немецких овчарок. Со слов хозяев, они часто (от 40 до 100 процентов случаев) пугались незнакомцев и новых ситуаций. У собак были взяты образцы крови (причем половину животных из каждой группы не кормили в течение 12 часов до взятия пробы). Затем ученые провели анализ метаболитов с помощью масс-спектрометрии и жидкостной хроматографии.
Оказалось, что пугливые и обычные собаки заметно отличаются на уровне обмена веществ. Особенно сильно отличия выражены в случае глутамина и γ-глутамилглутамина, концентрация которых заметно повышена в крови у тревожных собак. Глутамин связан с метаболизмом глутамата — главного возбуждающего нейромедиатора головного мозга, а вот повышение концентрации γ-глутамилглутамина в крови свидетельствует, вероятнее всего, об усиленном разрушении глутатиона — важного клеточного антиоксиданта.
Однако остается непонятным, является ли повышение концентраций глутамина и γ-глутамилглутамина следствием длительного психологического стресса, испытываемого животным, или же, напротив, оно само провоцирует пугливость и тревожность. Как отмечают авторы статьи, для ответа на этот вопрос необходимы дальнейшие исследования.
Ранее группа Пуурунен проводила похожие исследование у собак, страдающих собачьим вариантом синдрома дефицита внимания и гиперактивности, и обнаружила у них сдвиги в концентрации липидов, фосфолипидов и метаболитов триптофана в крови.
Елизавета Минина
Также на когнитивное снижение повлияли варианты Гена APOE: аллель APOE4 его ускорила, а аллель APOE2 — замедлила
Исследователи из Колумбии и США изучили, как генотип аполипопротеина и годы образования влияют на когнитивные функции при наследственной болезни Альцгеймера. Выяснилось, что у носителей мутации PSEN1 E280A, связанной с семейной болезнью Альцгеймера, когнитивное снижение наступает раньше и развивается быстрее, если у них в то же время есть аллель APOE4, а у таких же носителей, но с аллелью APOE2, это снижение происходит медленнее. Также более медленное снижение когнитивных способностей было характерно для пациентов, которые больше лет жизни потратили на учебу, — и это к тому же ослабляло влияние особенно опасных вариантов APOE. Результаты опубликованы в Nature Communications. При семейной или наследственной болезни Альцгеймера (БА) когнитивный спад наступает рано и за несколько лет прогрессирует до слабоумия. Семейную болезнь Альцгеймера вызывают некоторые мутации, например, мутация E280A в гене мембранного белка пресенелина PSEN1. Еще один ген, влияющий на развитие и течение БА — ген белка аполипопротеина Е (APOE). Разные варианты этого гена связаны с большим или меньшим риском спорадической (ненаследственной) болезни Альцгеймера: аллель APOE4 повышает риск, а аллель APOE2 снижает его. О том, как варианты APOE влияют на развитие семейной БА известно мало. Одно небольшое исследование показало, что деменция у носителей мутации PSEN1 E280A наступает раньше, если у них есть аллель APOE4. Другое исследование не обнаружило влияния APOE4, но выявило, что аллель APOE2 задерживает клиническое начало заболевания примерно на 8 лет. Кроме того, на развитие БА влияют другие факторы: образ жизни, социально-экономические условия и другие показатели здоровья. Стефани Лангелла (Stephanie Langella) из Гарвардской медицинской школы вместе с коллегами из Колумбии и США решила выяснить, как варианты APOE и количество лет учебы влияют на когнитивные показатели пациентов с наследственной БА (исследователи не выделяли отдельно высшее образование или ученую степень, а смотрели именно на число лет, уделенных образованию). Для этого они проанализировали данные 675 носителей мутации E280A и 594 пациентов, у которых этой мутации не было. Носители и неносители мутации были членами одних и тех же семей. Ученые сравнивали баллы пациентов в краткой шкале оценки психического статуса (MMSE), которую используют для диагностики клинических проявлений деменции. Баллы MMSE у носителей и неносителей мутации PSEN1 E280A начинали различаться уже в возрасте 31,5 года — с этого момента когнитивные показатели носителей снижаются намного быстрее. У пациентов с мутацией E280A, у которых также была аллель APOE4 (141 человек), клиническое начало БА было более ранним, а у пациентов с мутацией E280A, но без аллели APOE4 (534 человека) — наоборот, наступало позже. Расхождения начинались в возрасте 44,3 лет — как раз во столько появляются первые признаки болезни Альцгеймера у пациентов с наследственной формой. Другая аллель, APOE2, напротив, была связана с более медленным когнитивным снижением в группе носителей PSEN1 E280A. А вот когнитивные траектории пациентов без мутации E280A были примерно одинаковыми и не зависели в от варианта APOE. Также исследователи обнаружили, что возраст начала клинических проявлений БА у пациентов с мутацией PSEN1 E280A зависел от количества лет, которые они потратили на учебу. Их когнитивные показатели снижались тем медленнее, чем больше они учились, — и это проявлялось особенно сильно у носителей аллели APOE4 и неносителей APOE2. То есть отрицательный эффект аллели APOE4 ослаблялся. Почти то же было и с неносителями мутаций, связанных с БА: более долгая учеба была связана с более высокими баллами MMSE, но здесь варианты APOE роли не играли. Пока не ясно, как именно аллель APOE4, связанная с большим риском, ухудшает течение семейной болезни Альцгеймера, и как другая аллель — APOE2 — от нее защищает. Но, как видно, большая продолжительность учебы снижает дополнительный риск. А иногда от вредного действия мутаций защищают другие мутации. Недавно исследователи обнаружили мутацию, которая отсрочила развитие семейной болезни Альцгеймера у мужчины. Это был редкий вариант гена RELN — H3447R или RELN-COLBOS. Клинические проявления начались у пациента почти на 20 лет позже обычного. Мужчина был не первым счастливчиком: до этого подобный случай был с женщиной, у нее мутация была как раз в гене APOE.