У взрослых уровни гена GDF11 играют ключевую роль в регенерации нервных стволовых клеток мышей. Введение белков GDF11 стареющим мышам уменьшало депрессивные состояния и улучшало когнитивные функции. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Nature Aging.
Процесс старения зачастую связан с началом снижения когнитивных функций, депрессии и потери памяти. Ученые из Института Пастера обнаружили, что введение белка GDF11, который, как известно, регенерирует нервные стволовые клетки мышей, улучшает когнитивные способности и уменьшает депрессивное состояние у старых мышей.
Ученые также изучили механизм действия данного белка на разных моделях мышей, а затем проанализировали эти результаты в отношении депрессии и пришли к выводу, что у людей уровни GDF11 обратно пропорциональны депрессивным эпизодам.
Процесс старения часто связан с появлением неврологических симптомов, таких как снижение когнитивных функций, потеря памяти или расстройства настроения, такие как депрессия. Предыдущие исследования показали, что фактор роста GDF11, белок, обнаруженный в крови, благотворно влияет на обонятельное восприятие и на образование новых клеток в мозге старых мышей. Механизм действия GDF11 в головном мозге оставался неизвестным.
Исследователи из Института Пастера обнаружили, что длительное введение белка GDF11 старым мышам улучшает их память и значительно уменьшает поведенческие нарушения, связанные с депрессией, позволяя им вернуться к поведению, аналогичному тому, которое наблюдается у более молодых мышей.
Ученые провели дальнейшие исследования на моделях мышей разного возраста или моделях мышей с депрессивно-подобными поведенческими расстройствами и культурах нейронов in vitro, что позволило ученым изучить молекулярный механизм действия GDF11.
Ученые обнаружили, что введение GDF11 активирует естественный процесс внутриклеточной очистки, называемый «аутофагией», в головном мозге и уничтожение стареющих клеток. Таким образом, белок GDF11 косвенно увеличивает клеточный оборот в гиппокампе и восстанавливает активность нейронов.
Чтобы лучше понять связь между депрессивными расстройствами и белком GDF11 у людей, ученые в сотрудничестве с исследователями из Университета Макмастера провели количественный анализ белка в сыворотке крови международной когорты молодых пациентов с депрессией.
Ученые обнаружили, что уровни GDF11 у этих пациентов значительно ниже. Более того, измеряя уровни этого белка на разных стадиях, ученые наблюдали их колебания в зависимости от депрессивного состояния.
«Эта работа предоставляет клинические доказательства связи низкого уровня GDF11 в крови с расстройствами настроения у пациентов с депрессией», — сказала Лида Кацимпарди, научный сотрудник отделения восприятия и памяти Института Пастера и последний автор исследования.
«В будущем эту молекулу можно будет использовать в качестве биомаркера для диагностики депрессивных эпизодов. Она также может служить терапевтической молекулой для лечения когнитивных и аффективных расстройств», — заключает она.
