استرس مزمن می‌تواند مغز را تحول دهد و تبدیل مجموعه‌ای از مشکلات سلامت روان شود. اکنون دانشمندان اعتقاد دارند که یک فرآیند کوچک افزودن قند امکان پذیر به گفتن یک تحول برای درمان افسردگی عمل کند و بینش‌های جدیدی در رابطه اختلالات خلقی و مقصد جدیدی برای درمان آنها اراعه دهد.

به نقل از نیو اطلس، دانشمندان مؤسسه علوم پایه کره جنوبی(IBS) دریافتند که استرس طویل‌زمان، نحوه چینش پروتئین‌ها را در قشر پیش‌پیشانی میانی مغز(mPFC) با اسید سیالیک (یک مولکول قندی که به شکل‌دهی خواص سطحی نورون‌ها پشتیبانی می‌کند) تحول می‌دهد.

این زنجیره‌های قندی به نام گلیکان‌ها (glycans)، بعد از ساخته شدن پروتئین‌ها متصل خواهد شد و فرآیندی را راه اندازی خواهند داد که به گفتن «گلیکوزیلاسیون» شناخته می‌شود. «گلیکوزیلاسیون» از نظر چگونگی تأثیر آن بر گسترش سرطان و اخیراً تخریب عصبی، مورد مطالعه قرار گرفته است.

یکی از انواع گلیکوزیلاسیون، «O-گلیکوزیلاسیون» است که در آن قندها به اتم‌های اکسیژن روی اسیدهای آمینه خاص در یک پروتئین متصل خواهد شد. این پوشش قندی مولکولی به تنظیم نحوه اتصال و سیگنال‌دهی نورون‌ها به یکدیگر پشتیبانی می‌کند.

تا همین اواخر، این نوشته تا حد بسیاری در تحقیقات سلامت روان نادیده گرفته می‌شد، اما دانشمندان اکنون دریافته‌اند که استرس می‌تواند این الگوهای قندی را مختل کند و به طور بالقوه ربط عادی بین سلول‌های مغزی را از نو سیم‌کشی کند.

محققان در این مطالعه دریافتند که یک آنزیم واحد موسوم به «St3gal1» مرحله نهایی مهار قند را در این فرآیند انجام می‌دهد و این مرحله کوچک اما جدایی‌ناپذیر بر زمان زمان ماندگاری پروتئین‌ها و نحوه تعامل آنها در سیناپس‌ها تأثیر می‌گذارد. این چنین این که چطور اگر این مرحله دچار مشکل شود، به نظر می‌رسد که در نتیجه بر رفتارهای همانند افسردگی تأثیر می‌گذارد.

محققان از طیف‌سنجی جرمی با کارایی بالا برای نقشه‌برداری از الگوهای «O-گلیکوزیلاسیون» در ۹ ناحیه مغز در موش‌های سالم منفعت گیری کردند. هر ناحیه دارای یک امضای قندی نزدیک می بود که منعکس‌کننده مطرح سلولی منحصر به فرد آن می بود.

هنگامی که محققان این الگوها را با الگوهای موش‌های تحت استرس مزمن قیاس کردند، تفاوت قابل توجهی در قشر پیش‌پیشانی مغز (ناحیه‌ای مرتبط با تنظیم خلق و خو) یافتند. در اینجا، استرس تبدیل افت قابل دقت در آن مرحله نهایی مهار قند «O-گلیکوزیلاسیون» و کم شدن متناظر در گفتن «St3gal1» شد.

از کار انداختن «St3gal1» در موش‌های سالم علتعلائم افسردگی، از جمله از دست دادن انگیزه و افزایش اضطراب شد. افزایش «St3gal1» در موش‌های تحت استرس، تاثییر معکوس داشت و این رفتارها را افت داد. این نشان داد که این آنزیم نقشی کلیدی در چگونگی تشکیل تغییرات شبه افسردگی در مغز توسط استرس دارد.

این تیم این چنین دریافت که «St3gal1» به نگه داری برچسب‌های قندی روی «نورکسین-۲» (پروتئینی که از ربط بین نورون‌ها حمایتمی‌کند) پشتیبانی می‌کند. در موش‌های تحت استرس، این برچسب‌ها همراه با سیگنالینگ عصبی طبیعی از بین رفتند، اما بازیابی «St3gal1» آنها را بازگرداند.

بویونگ لی(Boyoung Lee) از محققان این مطالعه او گفت: این مطالعه مشخص می کند که گلیکوزیلاسیون غیرطبیعی در مغز مستقیماً با اغاز افسردگی مرتبط است. این مطالعه جایگاه مهمی را برای شناسایی نشانگرهای تشخیصی تازه و اهداف درمانی فراتر از انتقال‌دهنده‌های عصبی فراهم می‌کند.

در حالی که این یافته‌ها فقط در مغز موش‌های نر نشان داده شده است و یقیناً شبکه‌های عصبی در انسان زیاد پیچیده‌تر می باشند، زاویه جدیدی را برای تحقیق در رابطه افسردگی و درمان آن فراهم می‌کند. تعداد بسیاری از داروهای ضد افسردگی جاری بر سروتونین تأثیر می‌گذارند و سطح آن را افزایش خواهند داد یا سیگنالینگ آن را تحول خواهند داد، اما شواهد فزاینده‌ای وجود دارد که مشخص می کند این نوشته فقطً به علت افتسروتونین نیست.

سی. جاستین لی(C. Justin Lee)، مدیر IBS افزود: افسردگی بار اجتماعی بزرگی را تحمیل می‌کند، اما درمان‌های جاری هم چنان محدود می باشند. این دستاورد می‌تواند نه تنها به درمان افسردگی، بلکه به دیگر بیماری‌های روانی همانند PTSD و اسکیزوفرنی نیز گسترش یابد و راه را برای استراتژی‌های درمانی گسترده‌تر هموار کند.

دلنشین دقت است که موش‌های ماده‌ای که استرس مزمن را توانایی کردند، تغییرات رفتاری نشان دادند، اما سطح «St3gal1» در آنها تحول نکرد که مشخص می کند نرها و ماده‌ها امکان پذیر برای مقابله با سختی‌ها به مسیرهای مولکولی متغیری تکیه کنند. این نوشته نیز مسیر فرد دیگر برای تحقیق در اختیار دانشمندان قرار داده است.

این پژوهش در مجله Science Advances انتشار شده است.