Митохондрии как недостающее звено между психическим здоровьем и работой мозга

Стрессовый год ведёт к тревожности. Затянувшаяся изоляция порождает депрессию. Старая травма не отпускает, пока не начинает парализовать. Психологические и социальные переживания формируют мозг, потенциально приводя к проблемам с психическим здоровьем. Однако лежащие в основе механизмы — то, как эти переживания превращаются в физиологические изменения в мозге — до сих пор изучены плохо.

Митoхoндрии лучше всего известны как энергетические станции клетки за свою роль в выработке энергии. Но теперь их начинают признавать и за множество других функций, включая участие в иммунной сигнализации, реакциях на стресс и нервной деятельности. Они чувствительны к изменениям окружающей среды и социальным условиям, что указывает на возможность воздействия стресса, одиночества и травмы именно на митохондрии, ведущего к последующим психологическим эффектам. Нарушения функции митохондрий связывают с тревожностью, депрессией, посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР), болезнью Альцгеймера и другими неврологическими расстройствами, а также с такими последствиями для физического здоровья, как сердечно-сосудистые заболевания, диабет и некоторые виды рака.

"Тот самый клеточный механизм, который связывает эти переживания с болезнью, действительно начинается на уровне митохондрий", — сказал Фагандес в интервью The Observer. "Все — от того, что мы рассматриваем как окислительный стресс, до усталости, которую мы чувствуем, и побочных продуктов, возникающих, когда стресс выходит из-под контроля, — на самом деле коренится именно в них".

Высокая потребность мозга в энергии делает его особенно уязвимым к дисфункции митохондрий. Если митохондрии работают менее эффективно, на передачу нервных импульсов и пластичность остаётся меньше энергии, что влияет на процессы, поддерживающие регуляцию настроения и память. Вариации в митохондриальной ДНК, которая помогает контролировать функцию митохондрий, связаны с повышенным риском развития тревожности и депрессии.

Митoхoндрии также могут быть связующим звеном между стрессом, воспалением и целым рядом психических и когнитивных расстройств. Хронический стресс постепенно снижает эффективность митохондрий, что приводит к нарушению энергетического баланса, усилению воспаления и ухудшению передачи сигналов в мозге, что может объяснять, как стресс способен вызывать усталость, когнитивные трудности и нарушения настроения. Различия в работе митохондрий также могут объяснять, почему некоторые люди более уязвимы к стрессу, чем другие.

"Многие из взаимосвязей, о которых мы размышляли — между воспалительными процессами и подобными исходами для психического здоровья — следует рассматривать через призму изменений в митохондриях как реального посредника или базового механизма", — сказал Фагандес.

Хорошая новость заключается в том, что митохондрии не только уязвимы для стрессоров, но и могут реагировать на вмешательства, повышающие их устойчивость. Если митохондрии находятся в центре этой обратной связи, то повышение их эффективности может помочь увеличить энергию, снизить воспаление и улучшить передачу сигналов в мозге.

Упражнения, особенно тренировки на выносливость, имеют самые сильные и последовательные доказательства улучшения функции митохондрий. Аэробные нагрузки повышают активность митохондриальных ферментов и увеличивают количество митохондрий, что может быть одним из путей, связывающих физическую активность с улучшением психического и физического здоровья (San-Millán, 2023).

Другие вмешательства также показывают потенциал. Интенсивная программа осознанности снизила тревожность и изменила активность митохондрий, хотя другие маркеры стресса остались без изменений (Gomutbutra et al., 2022). Психотерапия увеличила количество митохондрий у пациентов с ПТСР, но эти изменения не коррелировали с улучшением симптомов (Hummel et al., 2023). Хотя осознанность и психотерапия могут улучшать функцию митохондрий, для подтверждения этих предварительных результатов необходимо больше исследований.

Борьба с одиночеством также может стать потенциальной мишенью для улучшения работы митохондрий и предотвращения других заболеваний.

"Когда люди одиноки и социально изолированы, часто возникает такая петля, при которой у них появляется больше тревоги, чтобы выйти из дома", — сказал Фагандес. "Это рецепт для негативных изменений в митохондриях, меньшего количества энергии, меньших ресурсов для расходования. Поэтому, когда кто-то пытается разорвать этот цикл, это становится гораздо сложнее".

На данный момент лишь немногие исследования изучали влияние улучшения социальной поддержки на функцию митохондрий. Дальнейшие изыскания в этой области и в других способах повышения устойчивости митохондрий, а также в разнообразных ролях, которые митохондрии играют в мозге, могут стать ключом к лучшему пониманию и разработке более эффективных методов лечения различных психических и физических расстройств.

Как научное направление, "мы много говорили о таких вещах, как воспаление. Это говорит нам, что что-то происходит, но митохондрии помогают объяснить, почему это происходит на клеточном уровне", — сказал Фагандес. "Если мы сосредоточимся больше на клеточном уровне, мы получим гораздо более глубокое понимание базовых процессов".

Ссылка на исследование:

https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/09637214251380214