Γονίδιο του Άλματος: Το γονίδιο Tob χαρακτηρίστηκε για πρώτη φορά στο πρώην εργαστήριο του καθηγητή Tadashi Yamamoto στην Ιαπωνία το 1996 και είναι γνωστό για το ρόλο που παίζει στον καρκίνο. Προηγούμενες έρευνες έχουν επίσης δείξει ότι παίζει ρόλο στη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου και της ανοσολογικής απόκρισης του οργανισμού. Τώρα, σε μια διεπιστημονική μελέτη που συνδυάζει τη μοριακή βιολογία με τις νευροεπιστήμες, ερευνητές από το Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Οκινάουα (OIST) διαπίστωσαν ότι το γονίδιο αυτό παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στη μείωση της κατάθλιψης, του φόβου και του άγχους. Η εργασία τους δημοσιεύθηκε από το περιοδικό Translational Psychiatry.
“Αυτή η έρευνα αφορά την κατανόηση της ανθεκτικότητας στο στρες”, εξήγησε ο επικεφαλής συγγραφέας, δρ Mohieldin Youssef, πρώην διδακτορικός φοιτητής στη Μονάδα Κυτταρικών Σημάτων του OIST, της οποίας ηγείται ο καθηγητής Yamamoto.
“Η παρουσία του γονιδίου βοηθά στην ανθεκτικότητα στο στρες και αν αφαιρεθεί, υπάρχει αύξηση της κατάθλιψης, του φόβου και του άγχους”.
Το Tob πήρε το όνομά του από το ιαπωνικό ρήμα “tobu”, που σημαίνει πετάω ή πηδάω. Αυτό συμβαίνει επειδή όταν το κύτταρο εκτίθεται σε ένα ερέθισμα, τα επίπεδα των πρωτεϊνών του κάνουν άλμα στη δραστηριότητά τους.
Ο Δρ Γιουσέφ δήλωσε ότι αυτό είχε ως αποτέλεσμα το γονίδιο να χαρακτηριστεί ως γονίδιο άμεσης απόκρισης, καθώς έχει τόσο γρήγορη απόκριση.
“Το γονίδιο Tob σχετίζεται με πολλά διαφορετικά φαινόμενα, αλλά η εργασία στο σύστημα του εγκεφάλου αποτελεί ιδιαίτερη πρόκληση”, δήλωσε ο καθηγητής Yamamoto. “Αν και το υποψιαζόταν προηγουμένως, αυτή η έρευνα είναι η πρώτη εργασία που διευκρινίζει ότι το Tob έχει μια λειτουργία στον εγκέφαλο ενάντια στο στρες”.
Το συμπέρασμά τους ότι το γονίδιο αυτό συνδέεται με το άγχος, τον φόβο και την κατάθλιψη προέκυψε από διάφορα πειράματα.
Πρώτον, οι ερευνητές εξέθεσαν ποντίκια σε στρες και, όπως ήταν αναμενόμενο, είδαν τα επίπεδα της πρωτεΐνης Tob να αυξάνονται.
Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν ποντίκια που είχαν γεννηθεί χωρίς γονίδιο Tob και διαπίστωσαν αύξηση της κατάθλιψης, του φόβου και του άγχους.
Για παράδειγμα, όταν ένα ποντίκι με το γονίδιο Tob τοποθετούνταν σε έναν κουβά με νερό, κολυμπούσε και προσπαθούσε να ξεφύγει. Ωστόσο, ένα ποντίκι χωρίς το γονίδιο Tob απλώς επέπλεε. Αυτή η έλλειψη θέλησης να πολεμήσει μια δύσκολη κατάσταση είναι ένας τρόπος με τον οποίο οι ερευνητές διαπιστώνουν ότι ένα ζώο έχει κατάθλιψη.
Επιπλέον, τα ποντίκια χωρίς το γονίδιο Tob δεν έδειχναν να μαθαίνουν. Ο Δρ Γιουσέφ εξήγησε ότι όταν τα ποντίκια τοποθετούνται μέρα με τη μέρα σε ένα μέρος που προκαλεί μνήμη φόβου, συνήθως μαθαίνουν ότι δεν είναι τόσο κακό και σταματούν να φοβούνται τόσο πολύ.
Όμως, εκείνα που δεν είχαν το γονίδιο Tob εξακολουθούσαν να εμφανίζουν αυξημένα επίπεδα φόβου που παρατηρήθηκαν ως πάγωμα, ακόμη και μετά από αρκετές ημέρες.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές συνεργάστηκαν με τον πρώην διδακτορικό φοιτητή του OIST Dr. Hiroaki Hamada από τη Μονάδα Νευρωνικών Υπολογισμών. Μέσω μιας μαγνητικής τομογραφίας, διαπίστωσαν ότι η συνδεσιμότητα μεταξύ δύο βασικών θέσεων που ρυθμίζουν την ανθεκτικότητα του εγκεφάλου στο στρες μεταβλήθηκε όταν αφαιρέθηκε το γονίδιο Tob – ο ιππόκαμπος και ο προμετωπιαίος φλοιός.
Από εκεί και πέρα, οι ερευνητές αποφάσισαν να εξετάσουν τον συγκεκριμένο ρόλο που παίζει το γονίδιο μέσα στον ιππόκαμπο. Πήραν ποντίκια χωρίς το γονίδιο Tob και έκαναν ένεση του γονιδίου αυτού στον ιππόκαμπο, ενώ το άφησαν ανύπαρκτο σε άλλα μέρη του σώματος. Το επίπεδο του φόβου και της κατάθλιψης επανήλθε στο φυσιολογικό, αλλά τα ποντίκια εξακολουθούσαν να έχουν αυξημένο άγχος.
Στη συνέχεια οι ερευνητές έκαναν το αντίθετο – δημιούργησαν ένα ποντίκι που δεν είχε το γονίδιο Tob στα κύτταρα του ιππόκαμπου, αλλά το είχε στα κύτταρα του υπόλοιπου σώματος. Σε αυτή την περίπτωση, διαπίστωσαν ότι τα ποντίκια είχαν φυσιολογικά επίπεδα άγχους αλλά αυξημένο φόβο και κατάθλιψη.
“Καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι το γονίδιο Tob μέσα στον ιππόκαμπο καταστέλλει τον φόβο και την κατάθλιψη”, εξήγησε ο Δρ Γιουσέφ. “Αλλά η καταστολή του άγχους πρέπει να ρυθμίζεται από ένα άλλο τμήμα του εγκεφάλου”.
Στη συνέχεια, ερευνητές από την πρώην Μονάδα Μηχανισμών του Εγκεφάλου για τη Συμπεριφορά του OIST μέτρησαν τη λειτουργία των νευρώνων μέσα στον ιππόκαμπο των ποντικών χωρίς το γονίδιο Tob.
Διαπίστωσαν ότι η διέγερση ήταν αυξημένη, ενώ η αναστολή μειωμένη, γεγονός που υποδηλώνει ότι επηρεάστηκε η συνολική ισορροπία, γεγονός που θα επηρέαζε τη συμπεριφορά των ποντικών.
Τέλος, οι ερευνητές διεξήγαγαν μοριακές αναλύσεις μετά την έκθεση των ποντικιών σε στρες. Είναι ενδιαφέρον ότι διαπίστωσαν ότι η έκφραση δεν άλλαξε άμεσα με το στρες. Όμως, 15 λεπτά μετά την έκθεση των ποντικιών στο στρες, υπήρξαν αλλαγές.
Άλλα γονίδια και πρωτεΐνες επηρεάζονταν εάν το γονίδιο Tob διαγραφόταν. Αυτό υποδηλώνει ότι το γονίδιο Tob έχει πιθανότατα πολλαπλές άμεσες και έμμεσες επιπτώσεις.
“Η αποκάλυψη αυτού του ρόλου του γονιδίου Tob στο φόβο, την κατάθλιψη και το άγχος θα μπορούσε να έχει τεράστιες επιπτώσεις στην ανάπτυξη θεραπευτικών ουσιών για το ψυχιατρικό στρες”, δήλωσε ο Δρ Γιουσέφ.