Angst: zijn mitochondriën erbij betrokken?
Een nieuwe studie suggereert dat verstoringen in het energiemetabolisme bijdragen aan stressgerelateerde angst.
Angststoornissen is de overkoepelende term voor verschillende aandoeningen die zich manifesteren met symptomen zoals gevoelens van zorgen, angst en paniek.
In de Verenigde Staten leeft 18,1% van de bevolking met een angststoornis. Deze aandoeningen omvatten algemene angststoornis, paniekstoornis, sociale angststoornis en selectief mutisme.
Stress, vooral tijdens de kinderjaren, is een risicofactor voor het ontwikkelen van een angststoornis. Andere risicofactoren zijn onder meer vrouw zijn en een familielid hebben met angststoornissen of depressieve stoornissen.
Hoewel experts deze risicofactoren kunnen identificeren, is het niet echt duidelijk waardoor sommige mensen vatbaarder zijn voor de aandoening dan anderen.
"De onderliggende redenen voor deze verschillen zijn nog niet volledig begrepen, maar omvatten een interactie van complexe genetische en omgevingsfactoren die van persoon tot persoon verschillen, resulterend in gevoeligheid voor stress of veerkracht", legt Iiris Hovatta uit, een professor bij de afdeling Psychologie en Logopedie aan de Universiteit van Helsinki in Finland.
Samen met een team van internationale medewerkers heeft Hovatta onderzocht welke biologische routes stressgerelateerde angst in muismodellen en mensen ondersteunen.
Stress en veerkracht bij muizen
Het team heeft eerder aangetoond dat laboratoriummuizen, net als mensen, verschillen in stressbestendigheid. Interessant is dat het percentage veerkrachtige muizen niet hetzelfde is in verschillende stammen.
Het veerkrachtpercentage varieert van 5% in de DBA / 2NCrl (D2) -muisstam tot 69% in de C57BL / 6NCrl (B6) -stam.
Presenteren van hun laatste bevindingen in het tijdschrift PLOS GeneticsMaakten Hovatta en haar collega's gebruik van dit feit door de hersenen en het bloed van dieren te bestuderen die tot deze twee stammen behoren nadat ze waren blootgesteld aan wat zij chronische sociale nederlaagstress (CSDS) noemen.
"Het omvat 10 dagen van korte dagelijkse confrontatie van twee [...] mannelijke muizen, een inwonende agressor en een indringer die reageren met defensief, vluchtig of onderdanig gedrag", leggen de auteurs uit in de paper.
"Hoewel alle verslagen muizen stressvolle stimuli ervaren, ontwikkelen slechts enkele stressgerelateerde symptomen, gemeten als sociale vermijding, waardoor het een uitstekend model is om mechanismen te onderzoeken die verband houden met gevoeligheid en veerkracht."
Na de CSDS-test vertoonden de dieren significante veranderingen in genexpressie en eiwitniveaus in een hersengebied dat de bedkern van de stria terminalis (BNST) wordt genoemd.
De BNST zit in de voorhersenen en onderzoekers koppelen het steeds vaker aan stressgerelateerde psychische aandoeningen.
Deze veranderingen hadden een bijzonder prominente associatie met mitochondriën. Deze kleine structuren - die wetenschappers de krachtpatsers van de cel noemen - zijn aanwezig in de meeste van onze cellen en zijn verantwoordelijk voor de energieproductie.
Opvallend was dat in de stressgevoelige D2-muizenstam verschillende genen gerelateerd aan mitochondriale functies op lagere niveaus tot expressie kwamen, terwijl deze in de stressbestendige B6-muizenstam op hogere niveaus tot expressie kwamen.
Het team zag een soortgelijk patroon van genexpressie in het bloed van de dieren.
Trend ook bij mensen met paniekstoornis
Voor het tweede deel van hun studie werkten Hovatta en haar collega's met 21 vrijwilligers - 6 mannen en 15 vrouwen - die deelnamen aan de polikliniek voor angststoornissen van het Max Planck Instituut voor Psychiatrie in München, Duitsland.
Elke deelnemer had de diagnose paniekstoornis en niemand nam medicijnen voor de aandoening.
Het team stelde elke deelnemer aan de studie bloot aan de trigger die ervoor zorgde dat ze een paniekaanval kregen. Tijdens het experiment verzamelden de onderzoekers bloedmonsters vóór en 1 uur en 24 uur na blootstelling.
Toen ze de genexpressie in de cellen in het bloed van de vrijwilligers analyseerden, zagen ze ook veranderingen in genen die ze associeerden met mitochondriën.
De veranderingen in genexpressie leken het meest op het patroon dat werd gezien in de D2-muizen die waren blootgesteld aan CSDS, met verschillende mitochondriale genen die op lagere niveaus tot expressie werden gebracht.
"Dus hoewel we tegengestelde genexpressiepatronen vonden in de twee muizenstammen, leek het patroon van de zeer stressgevoelige muizenstam op dat van patiënten met paniekstoornissen", aldus de auteurs in het artikel.
Op basis van hun resultaten denkt het team dat dit aangeeft dat verminderde expressie van verschillende belangrijke mitochondriale genen zou kunnen leiden tot veranderingen in het cellulaire energiemetabolisme bij muizen en mensen die stress-geïnduceerde angst ervaren.
Hovatta heeft de gegevens van de studie openbaar gemaakt en nodigt andere onderzoekers uit om verdere werktheorieën te ontwikkelen over de biologische mechanismen die de door stress veroorzaakte angst bij mensen en diermodellen ondersteunen.
“Er is heel weinig bekend over hoe chronische stress het cellulaire energiemetabolisme kan beïnvloeden en daardoor angstsymptomen kan beïnvloeden. De onderliggende mechanismen kunnen een sleutel bieden tot nieuwe doelen voor therapeutische interventies van stressgerelateerde ziekten. "
Iiris Hovatta
