Araştırmacılar, moleküler biyolojiyi sinirbilimle birleştirerek, iyi bilinen bir genin psikiyatrik strese dayanmak için çalıştığını keşfettiler

OIST’in Hücre Sinyal Birimi’nde eski doktora öğrencisi olan ve Prof. Yamamoto tarafından yönetilen baş yazar Dr. Mohieldin Youssef, “Bu araştırma, stres direncini anlamakla ilgili” dedi. “Gen varlığı stres direncine yardımcı olur ve kaldırılırsa depresyon, korku ve kaygıda bir artış olur.”

Tob, uçmak veya zıplamak anlamına gelen Japonca “tobu” fiilinin adını almıştır. Bunun nedeni, hücre bir uyarana maruz kaldığında, protein seviyelerinin aktivitede sıçramasıdır. Dr. Youssef, bunun, genin çok hızlı bir tepkiye sahip olduğu için hemen-erken gen olarak sınıflandırılmasına neden olduğunu söyledi.

Prof. Yamamoto, “Tob geni birçok farklı fenomenle ilişkilidir, ancak beyin sistemi üzerinde çalışmak özellikle zordur” dedi. “Daha önce şüphelenilse de bu araştırma, Tob’un beyinde strese karşı bir işlevi olduğunu netleştiren ilk çalışma.”

Bu genin kaygı, korku ve depresyonla bağlantılı olduğu yönündeki sonuçları birkaç farklı deneyden çıkarıldı. İlk olarak, araştırmacılar fareleri strese maruz bıraktılar ve beklendiği gibi Tob protein seviyelerinin arttığını gördüler. Daha sonra Tob geni olmadan doğan fareleri kullandılar ve depresyon, korku ve kaygıda artış buldular. Örneğin, Tob genine sahip bir fare bir kova suya konulduğunda yüzerek kaçmaya çalışırlardı. Ancak, Tob geni olmayan bir fare basitçe yüzerdi. Zor bir durumla mücadele etme isteğinin olmaması, araştırmacıların bir hayvanın depresyonda olduğunu belirlemesinin bir yoludur.

Dahası, Tob geni olmayan fareler öğrenmiyor gibiydi. Dr. Youssef, farelerin her gün korku hafızasını uyandıran bir yere konulduğunda normalde durumun o kadar da kötü olmadığını öğrendiklerini ve artık korkmadıklarını açıkladı. Ancak Tob geni olmayanlar, birkaç gün sonra bile donma olarak gözlemlenen artan korku seviyeleri gösterdi.

Araştırmacılar daha sonra Nöral Hesaplama Birimi’nden OIST’in eski doktora öğrencisi Dr. Hiroaki Hamada ile ekip kurdu. Bir MRI aracılığıyla, Tob geni çıkarıldığında beynin stres direncini düzenleyen iki önemli yer arasındaki bağlantının değiştiğini buldular – hipokampus ve prefrontal korteks. Oradan araştırmacılar, genin hipokampus içinde oynadığı spesifik role bakmaya karar verdiler. Tob geni olmayan fareleri aldılar ve bu geni hipokampusa enjekte ederken, vücudun diğer bölgelerinde yok oldular. Korku ve depresyon seviyesi normale döndü, ancak farelerde hala artan endişe vardı. Araştırmacılar daha sonra bunun tersini yaptılar – hipokampustaki hücrelerde Tob geni olmayan ancak vücudun geri kalanındaki hücrelerde bulunan bir fare yarattılar. Bu durumda, farelerin normal kaygı düzeylerine sahip olduğunu, ancak korku ve depresyonun arttığını buldular.

Dr. Youssef, “Hipokampus içindeki Tob geninin korku ve depresyonu bastırdığı sonucuna vardık” dedi. “Ancak kaygının bastırılması, beynin başka bir bölümü tarafından düzenlenmelidir.”

Daha sonra, OIST’in eski Davranış için Beyin Mekanizmaları Birimi’nden araştırmacılar, Tob geni olmayan farelerin hipokampüsü içindeki nöronların işlevini ölçtüler. Uyarımın arttığını, inhibisyonun azaldığını buldular, bu da farelerin davranışını etkileyecek olan genel dengenin etkilendiğini düşündürdü.

Son olarak, araştırmacılar fareleri strese maruz bıraktıktan sonra moleküler analizler yaptılar. İlginç bir şekilde, ifadenin stresle hemen değişmediğini buldular. Ancak fareleri strese maruz bıraktıktan 15 dakika sonra değişiklikler oldu. Tob geninin silinmesi durumunda diğer genler ve proteinler etkilenmiştir. Bu, Tob geninin muhtemelen birden fazla doğrudan ve dolaylı etkiye sahip olduğunu göstermektedir.

Dr. Youssef, “Tob geninin korku, depresyon ve kaygıdaki bu rolünü ortaya çıkarmak, psikiyatrik stres için terapötikler geliştirmek için büyük etkilere sahip olabilir” dedi.