От тела к мозгу. Как нарушения метаболизма становятся причиной депрессии, биполярного расстройства, СДВГ, ПТСР и других заболеваний - Кристофер М. Палмер
Высокий уровень воспаления может повлиять на эмоции, мысли, мотивацию и поведение. Так, например, у людей, которые болеют какой-то вирусной инфекцией или раком, высокий уровень воспаления вызывает изменения в психике. Люди становятся вялыми, замкнутыми, немотивированными, менее уверенными в себе – им часто хочется забраться в постель и полежать. Все это адаптивные изменения. Это нормальные и здоровые реакции, даже если из-за них человек чувствует себя несчастным. Такие изменения позволяют экономить метаболические ресурсы. Организм борется за выживание. Сейчас не время играть, заниматься спортом и даже размножаться. Все имеющиеся в распоряжении ресурсы должны быть направлены на выживание.
Между тем бывает и обратный процесс: различные психические состояния могут приводить к воспалению. Так, в одном любопытном исследовании, проведенном на людях и обезьянах, которые были одинокими, было обнаружено, что одиночество усиливает стрессовую реакцию и провоцирует специфическую активацию иммунных клеток [1]. Как результат, у одиноких людей и обезьян развивалось хроническое низкоуровневое воспаление. Кроме того, они были более восприимчивыми к вирусным инфекциям. Исследователи дошли до того, что заразили обезьян вирусом, и в результате обнаружилось, что у одиноких животных был ослабленный иммунный ответ. Это помогает объяснить, почему такой психический симптом, как чувство одиночества, оказался связан с более высокими показателями не только психических расстройств, но и сердечно-сосудистых заболеваний, болезни Альцгеймера и преждевременной смерти [2].
Когда воспаление продолжается длительное время или достигает экстремального уровня, его метаболические издержки могут вызывать или усугубить различные психические и метаболические расстройства.При обострении инфекционных, аллергических, аутоиммунных и онкологических заболеваний может наблюдаться рост случаев развития новых психических расстройств или обострения психических симптомов у людей с уже существующими отклонениями. Вот один удивительный пример: у людей с насморком (ринитом), вызванным, например, сезонной аллергией, вероятность развития депрессии на 86 % выше [3]. Эти воспалительные заболевания также являются известными причинами развития делирия у пожилых людей. Аналогичным образом может наблюдаться усиление симптомов метаболических расстройств. У страдающих диабетом повышается уровень сахара в крови. У людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями может повыситься кровяное давление, появиться боль в груди или случиться новый сердечный приступ.
Крупное популяционное исследование с участием более миллиона детей в Дании показало, что у детей, госпитализированных в связи с серьезными инфекциями, на 84 % выше вероятность развития последующего психического расстройства и на 42 % выше вероятность назначения психиатрических препаратов [4]. Наибольший риск возникает в течение трех месяцев после инфекции. У подростков риск развития ОКР увеличивался в восемь раз. Если вы думаете, что все эти дети были просто «тревожными», потому что их госпитализировали, то наиболее распространенные диагнозы включают шизофрению, ОКР, расстройства личности, умственную отсталость, аутизм, СДВГ, вызывающее оппозиционное расстройство, расстройство поведения и тикозные расстройства. Это серьезные болезни мозга, а не просто «беспокойство» из-за госпитализации. К тому же, как вы заметите, диагнозы самые распространенные и не ограничиваются каким-то одним конкретным расстройством, что полностью согласуется с теорией «от тела к мозгу».
Это лишь пара примеров исследований, демонстрирующих, что воспалительные заболевания могут приводить к развитию или обострению как психических, так и метаболических расстройств. Но есть ли доказательства того, что в этот процесс как-то вовлечены и митохондрии?
Воспаление и митохондрии
Воспаление и митохондрии находятся в сложной петле обратной связи. Митохондрии участвуют во многих аспектах нормальной воспалительной реакции, включая и выключая ее. Воспаление, в свою очередь, может нарушать функцию органелл. Более того, митохондриальная дисфункция, даже вызванная другими причинами, может привести к воспалению. Это порочный круг. Я расскажу вам о некоторых фактах, подтверждающих это.
Митохондрии играют определенную роль в нормальном воспалении. В главе об этих органеллах я уже поделился с вами результатами исследования, доказывающего, что они отвечают за различные фазы заживления ран макрофагами. В одной научной статье под названием «Роль митохондрий в иммунном ответе» рассматривается множество сложных механизмов, с помощью которых митохондрии прямо или косвенно участвуют во многих аспектах иммунного ответа, включая борьбу с вирусами и бактериями, а также играют роль в повреждении клеток и стрессе [5]. В другой статье, опубликованной в журнале Cell, говорится, что митохондрии способствуют гибели иммунных клеток, когда приходит время выключить иммунный ответ [6]. Если митохондрии в этих клетках не работают должным образом, возникают проблемы с воспалением и функцией иммунных клеток. Это может привести либо к гиперактивному, либо к недостаточно активному иммунному и воспалительному ответу. Такая реакция наблюдается при многих психических и метаболических расстройствах.
Воспаление напрямую влияет на функцию митохондрий. Например, было установлено, что фактор некроза опухоли (ФНО), воспалительный цитокин, непосредственно ингибирует функцию митохондрий [7]. Более важным примером является интерферон, еще один воспалительный цитокин. Его производство в значительной степени зависит от митохондрий, но также было показано, что он непосредственно ингибирует три митохондриальных гена, что приводит к изменениям в функции этих органелл [8]. Более того, было показано, что интерферон непосредственно подавляет производство АТФ в митохондриях некоторых клеток мозга [9]. Важным примером является то, что интерферон можно давать людям в качестве лекарства при лечении серьезных инфекций или рака. Вскоре после начала приема интерферона может разверзнуться ад психиатрических симптомов – по сути, это может быть все что угодно: депрессия, повышенная усталость, раздражительность, бессонница, суицидальное поведение, маниакальные симптомы, тревога, психотические симптомы, проблемы с концентрацией внимания и делирий [10]. Прием интерферона способен привести к обострению всех существующих психических расстройств. Ну вот опять. Один-единственный препарат способен вызвать все известные в психиатрии симптомы. Почему? Ответ, как всегда, кроется в митохондриях.
Существует множество других механизмов воздействия воспаления, иммунных клеток и цитокинов на функцию митохондрий, но для нас прежде всего важен тот факт, что воспаление может привести к митохондриальной дисфункции.Воспаление также влияет на развитие мозга, приводя к неправильному его формированию у плода или маленького ребенка. Так, у беременных женщин с какой-либо инфекцией вероятность рождения ребенка с аутизмом на 80 % выше [11]. Существует множество животных моделей аутизма, в которых исследователи вводят воспалительные молекулы беременным мышам, чтобы вызвать аутизм у потомства. Как мы можем связать все это воедино? Опять-таки на помощь приходят митохондрии.
Воспаление также бывает и следствием дисфункции митохондрий. Помимо того что митохондриальная дисфункция в иммунных клетках непосредственно влияет на воспалительный и иммунный ответ, если митохондрии в других типах клеток не функционируют должным образом, это также зачастую приводит к хроническому низкоуровневому воспалению, которое мы наблюдаем у многих людей с метаболическими и психическими расстройствами.
Клетки, в которых нарушен обмен веществ, могут прийти в
