Гипертония, депрессия и одиночество: как генетика определяет уязвимость мозга

Российские ученые из Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН в Москве выяснили, что длительное одиночество по-разному сказывается на мозге и памяти в зависимости от генетических особенностей и наличия таких заболеваний, как гипертония и депрессия. Исследование, поддержанное грантом Российского научного фонда, показало: здоровые животные переносят изоляцию относительно легко, тогда как крысы с гипертонией и склонностью к депрессии сталкиваются с серьезными нарушениями памяти и воспалением в мозге. Результаты работы опубликованы в журнале Neurochemical Research.

Одиночество — штука коварная. Оно не просто навевает грусть и заставляет чаще смотреть в телефон, а вполне ощутимо бьет по телу: Всемирная организация здравоохранения предупреждает, что социальная изоляция повышает риск деменции, сердечно-сосудистых болезней и психических расстройств. Особенно уязвимы пожилые люди, примерно каждый четвертый человек старше 65 лет чувствует себя настолько отрезанным от других, будто живет в добровольном затворничестве.

Пандемия COVID-19, когда миллионы людей оказались запертыми в четырех стенах, сделала эту проблему особенно острой. Но вот любопытный факт: не всем одиночество вредит одинаково. Клинические наблюдения говорят, что в зоне повышенного риска находятся пожилые люди, а также те, кто страдает гипертонией или депрессией. Почему одни переносят изоляцию легче, а другие — тяжелее, до сих пор неясно. Чтобы разобраться, специалисты обратились к лабораторным животным.

В эксперименте участвовали 110 крыс трех линий: первые были здоровы, вторые имели нормальное давление, но демонстрировали склонность к депрессивному поведению, а третьи страдали врожденной гипертонией. Животных разделили на две равные группы. Пятьдесят пять «контрольных» крыс жили в коллективе, а столько же «экспериментальных» рассадили поодиночке в небольшие клетки почти на четыре месяца. За две недели до окончания изоляции все крысы прошли обучение в лабиринте Барнса — большом круглом столе с отверстиями, под одним из которых прятался домик, где можно укрыться от яркого света и шума. На стенах комнаты были закреплены черно-белые геометрические фигуры — квадрат, треугольник и крест, служившие ориентирами.

После обучения исследователи проверяли, помнят ли крысы, где находилось убежище: все отверстия закрывали заглушками и смотрели, сколько времени животное проводит в том секторе, где раньше был домик. Так оценивали пространственную память, способность помнить месторасположение укрытия. Затем домик переместили в другой участок лабиринта и снова учили крыс его находить, уже в новом месте. Через сутки проводили второй тест: смотрели, запомнили ли животные новое расположение домика, то есть способны ли они переучиваться при изменении условий. После поведенческих тестов авторы исследовали структуру нервной ткани в гиппокампе, отделе мозга, отвечающем за память и ориентацию в пространстве, а также оценили активность генов, связанных с воспалением.

Результаты оказались показательными. Здоровые крысы перенесли изоляцию лучше всех: у них не было ни воспаления в мозге, ни потери нейронов. Правда, долговременную память они все равно не сформировали, исследователи предполагают, что у этих животных либо просто не было мотивации искать убежище, либо они использовали какую-то другую стратегию. У крыс, склонных к депрессии, после изоляции плотность нейронов в гиппокампе снизилась на 17,5 процента, а уровень экспрессии одного из маркеров воспаления, который исходно был почти в два раза выше, чем у контрольных животных, после изоляции вырос еще на 12 процентов. Крысы с врожденной гипертонией пострадали сильнее всего: из-за изоляции они потеряли в весе примерно 10 процентов, хуже всех справлялись с задачей на память, а в их мозге в 2–4 раза выросла активность генов, участвующих в воспалении.

«Наши данные показывают, что генетический фон играет значительную роль в том, как социальная изоляция влияет на старение мозга, рассказывает руководитель проекта Михаил Степаничев, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории функциональной биохимии нервной системы ИВНДиНФ РАН. Мы наблюдаем спектр уязвимости: от устойчивости крыс одной линии до физиологической чувствительности и нейровоспаления у другой и структурной деградации у третьей. В дальнейшем мы планируем выяснить, можно ли обратить эти изменения вспять, если вернуть животное в группу, и будет ли лечение нейровоспаления эффективно при разных генетических особенностях организма».

В итоге можно сказать, что длительная социальная изоляция не одинаково опасна для всех, и ключевую роль здесь играет генетика в сочетании с сопутствующими заболеваниями. Здоровый организм справляется с одиночеством относительно благополучно, тогда как при склонности к депрессии или гипертонии изоляция запускает в мозге воспалительные процессы и приводит к потере нейронов в гиппокампе, что напрямую отражается на памяти и способности переучиваться. Работа не только объясняет, почему одни люди страдают от одиночества сильнее других, но и намечает путь к дальнейшим исследованиям: ученые хотят понять, можно ли обратить вызванные изоляцией изменения вспять и поможет ли лечение нейровоспаления при разных генетических особенностях.