Angst: Sind Mitochondrien beteiligt?
Eine neue Studie legt nahe, dass Störungen des Energiestoffwechsels zu stressbedingten Angstzuständen führen.
Angststörungen ist der Oberbegriff für verschiedene Erkrankungen, die sich in Symptomen wie Sorgengefühl, Angst und Panik äußern.
In den Vereinigten Staaten leben 18,1% der Bevölkerung mit einer Angststörung. Diese Zustände umfassen allgemeine Angststörung, Panikstörung, soziale Angststörung und selektiven Mutismus.
Stress, insbesondere in der Kindheit, ist ein Risikofaktor für die Entwicklung einer Angststörung. Andere Risikofaktoren sind weiblich zu sein und einen Verwandten mit Angstzuständen oder depressiven Störungen zu haben.
Obwohl Experten diese Risikofaktoren identifizieren können, ist nicht wirklich klar, was manche Menschen anfälliger für die Krankheit macht als andere.
„Die zugrunde liegenden Gründe für diese Unterschiede sind noch nicht vollständig geklärt, sondern beinhalten ein Zusammenspiel komplexer genetischer und umweltbedingter Faktoren, die von Individuum zu Individuum unterschiedlich sind und zu Stressanfälligkeit oder Belastbarkeit führen“, erklärt Iiris Hovatta, Professor am Institut für Psychologie und Logopädie der Universität Helsinki in Finnland.
Zusammen mit einem Team internationaler Mitarbeiter hat Hovatta untersucht, welche biologischen Pfade die stressbedingte Angst in Mausmodellen und beim Menschen stützen.
Stress und Belastbarkeit bei Mäusen
Das Team hat zuvor gezeigt, dass Labormäuse genau wie Menschen unterschiedlich stressresistent sind. Interessanterweise ist der Prozentsatz an elastischen Mäusen bei verschiedenen Stämmen nicht gleich.
Der Elastizitätsprozentsatz reicht von 5% im DBA / 2NCrl (D2) -Mausstamm bis zu 69% im C57BL / 6NCrl (B6) -Stamm.
Präsentation ihrer neuesten Erkenntnisse in der Zeitschrift PLOS GenetikHovatta und ihre Kollegen nutzten diese Tatsache, indem sie das Gehirn und das Blut von Tieren untersuchten, die zu diesen beiden Stämmen gehören, nachdem sie dem ausgesetzt waren, was sie als chronischen sozialen Niederlagenstress (CSDS) bezeichnen.
"Es handelt sich um eine 10-tägige kurze tägliche Konfrontation zweier […] männlicher Mäuse, eines ansässigen Angreifers und eines Eindringlings, die mit defensivem, flüchtigem oder unterwürfigem Verhalten reagieren", erklären die Autoren in dem Artikel.
"Obwohl alle besiegten Mäuse stressige Reize erfahren, entwickeln nur einige stressbedingte Symptome, gemessen als soziale Vermeidung, was es zu einem hervorragenden Modell macht, Mechanismen zu untersuchen, die mit Anfälligkeit und Belastbarkeit verbunden sind."
Nach dem CSDS-Test zeigten die Tiere signifikante Veränderungen der Genexpression und der Proteinspiegel in einer Gehirnregion, die als Bettkern der Stria terminalis (BNST) bezeichnet wird.
Das BNST ist im Vorderhirn und wird von Forschern zunehmend mit stressbedingten psychischen Erkrankungen in Verbindung gebracht.
Diese Veränderungen hatten eine besonders ausgeprägte Assoziation mit Mitochondrien. Diese kleinen Strukturen - die Wissenschaftler als Kraftwerke der Zelle bezeichnen - sind in den meisten unserer Zellen vorhanden und für die Energieerzeugung verantwortlich.
Bemerkenswerterweise wurden im stressanfälligen D2-Mausstamm mehrere Gene, die mit Mitochondrienfunktionen zusammenhängen, in niedrigeren Konzentrationen exprimiert, während diese im stressresistenten B6-Mausstamm in höheren Konzentrationen exprimiert wurden.
Das Team sah ein ähnliches Muster der Genexpression im Blut der Tiere.
Trend auch bei Menschen mit Panikstörung
Für den zweiten Teil ihrer Studie arbeiteten Hovatta und ihre Kollegen mit 21 Freiwilligen - 6 Männern und 15 Frauen - zusammen, die die Ambulanz für Angststörungen am Max-Planck-Institut für Psychiatrie in München besuchten.
Jeder Teilnehmer hatte eine Diagnose einer Panikstörung und keiner nahm Medikamente gegen die Krankheit.
Das Team setzte jeden Studienteilnehmer dem Auslöser aus, der zu einer Panikattacke führt. Während des Experiments sammelten die Forscher Blutproben vor sowie 1 Stunde und 24 Stunden nach der Exposition.
Als sie die Genexpression in den im Blut der Freiwilligen vorhandenen Zellen analysierten, sahen sie auch Veränderungen in den Genen, die sie mit Mitochondrien assoziierten.
Die Veränderungen in der Genexpression ähnelten am ehesten dem Muster, das bei D2-Mäusen beobachtet wurde, die CSDS ausgesetzt waren, wobei mehrere mitochondriale Gene in niedrigeren Konzentrationen exprimiert wurden.
"Obwohl wir in den beiden Mausstämmen entgegengesetzte Genexpressionsmuster fanden, ähnelte das Muster des stark stressanfälligen Mausstamms dem von Patienten mit Panikstörung", kommentieren die Autoren in der Arbeit.
Basierend auf ihren Ergebnissen ist das Team der Ansicht, dass eine verminderte Expression mehrerer mitochondrialer Schlüsselgene bei Mäusen und Menschen mit stressbedingter Angst zu Veränderungen des zellulären Energiestoffwechsels führen könnte.
Hovatta hat die Daten aus der Studie öffentlich zugänglich gemacht und andere Forscher aufgefordert, weitere Arbeitstheorien zu den biologischen Mechanismen zu entwickeln, die stressinduzierte Angstzustände in Menschen- und Tiermodellen untermauern.
„Es ist sehr wenig darüber bekannt, wie chronischer Stress den zellulären Energiestoffwechsel beeinflussen und dadurch Angstsymptome beeinflussen kann. Die zugrunde liegenden Mechanismen könnten einen Schlüssel zu neuen Zielen für therapeutische Interventionen bei stressbedingten Krankheiten darstellen. “
Iiris Hovatta
