Ansia: sono coinvolti i mitocondri?
Un nuovo studio suggerisce che le interruzioni del metabolismo energetico contribuiscono all'ansia correlata allo stress.
Disturbi d'ansia è il termine generico per diverse condizioni che si manifestano con sintomi come sentimenti di preoccupazione, paura e panico.
Negli Stati Uniti, il 18,1% della popolazione convive con un disturbo d'ansia. Queste condizioni includono disturbo d'ansia generale, disturbo di panico, disturbo d'ansia sociale e mutismo selettivo.
Lo stress, in particolare durante l'infanzia, è un fattore di rischio per lo sviluppo di un disturbo d'ansia. Altri fattori di rischio includono essere donne e avere un parente con disturbi d'ansia o depressivi.
Tuttavia, mentre gli esperti possono identificare questi fattori di rischio, non è veramente chiaro cosa renda alcune persone più suscettibili alla condizione rispetto ad altre.
"Le ragioni alla base di queste differenze non sono ancora del tutto comprese, ma implicano un'interazione di fattori genetici e ambientali complessi che variano da individuo a individuo, con conseguente suscettibilità o resilienza allo stress", spiega Iiris Hovatta, professore presso il Dipartimento di Psicologia e Logopedia presso il Università di Helsinki in Finlandia.
Insieme a un team di collaboratori internazionali, Hovatta ha studiato quali percorsi biologici sono alla base dell'ansia correlata allo stress nei modelli murini e negli esseri umani.
Stress e resilienza nei topi
Il team ha già dimostrato che i topi di laboratorio variano nella loro resistenza allo stress, proprio come gli esseri umani. È interessante notare che la percentuale di topi resilienti non è la stessa in diversi ceppi.
La percentuale di resilienza varia dal 5% nel ceppo di topo DBA / 2NCrl (D2) al 69% nel ceppo C57BL / 6NCrl (B6).
Presentando le loro ultime scoperte sulla rivista Genetica PLOS, Hovatta e i suoi colleghi hanno sfruttato questo fatto studiando il cervello e il sangue degli animali che appartengono a questi due ceppi dopo averli esposti a quello che chiamano stress da sconfitta sociale cronica (CSDS).
"Si tratta di 10 giorni di breve confronto quotidiano di due […] topi maschi, un residente-aggressore e un intruso che reagisce con un comportamento difensivo, di fuga o sottomesso", spiegano gli autori nel documento.
"Sebbene tutti i topi sconfitti sperimentino stimoli stressanti, solo alcuni sviluppano sintomi legati allo stress, misurati come evitamento sociale, rendendolo un modello eccellente per studiare i meccanismi associati alla suscettibilità e alla resilienza".
Dopo il test CSDS, gli animali hanno mostrato cambiamenti significativi nell'espressione genica e nei livelli di proteine in una regione del cervello chiamata nucleo del letto della stria terminalis (BNST).
Il BNST è nel proencefalo e i ricercatori lo collegano sempre più a condizioni di salute mentale legate allo stress.
Questi cambiamenti avevano un'associazione particolarmente importante con i mitocondri. Queste piccole strutture - che gli scienziati chiamano le centrali elettriche della cellula - sono presenti nella maggior parte delle nostre cellule e responsabili della produzione di energia.
Sorprendentemente, nel ceppo di topo D2 suscettibile allo stress, diversi geni correlati alle funzioni mitocondriali sono stati espressi a livelli inferiori, mentre nel ceppo di topo B6 resiliente allo stress, questi sono stati espressi a livelli più alti.
Il team ha visto un modello simile di espressione genica nel sangue degli animali.
Tendenza anche nelle persone con disturbo di panico
Per la seconda parte del loro studio, Hovatta e i suoi colleghi hanno lavorato con 21 volontari - 6 uomini e 15 donne - che hanno frequentato l'ambulatorio per disturbi d'ansia presso l'Istituto Max Planck di Psichiatria di Monaco, in Germania.
Ogni partecipante ha avuto una diagnosi di disturbo di panico e nessuno ha assunto farmaci per la condizione.
Il team ha esposto ogni partecipante allo studio al fattore scatenante che li induce a sperimentare un attacco di panico. Durante l'esperimento, i ricercatori hanno raccolto campioni di sangue prima e 1 ora e 24 ore dopo l'esposizione.
Quando hanno analizzato l'espressione genica nelle cellule presenti nel sangue dei volontari, hanno anche visto cambiamenti nei geni associati ai mitocondri.
I cambiamenti nell'espressione genica somigliavano maggiormente al pattern osservato nei topi D2 esposti a CSDS, con diversi geni mitocondriali espressi a livelli inferiori.
"Pertanto, sebbene abbiamo trovato modelli di espressione genica opposti nei due ceppi di topo, il modello del ceppo di topo altamente suscettibile allo stress somigliava a quello dei pazienti con disturbo di panico", commentano gli autori nel documento.
Sulla base dei risultati, il team ritiene che ciò indichi che una ridotta espressione di diversi geni mitocondriali chiave potrebbe portare a cambiamenti nel metabolismo energetico cellulare nei topi e nelle persone che soffrono di ansia indotta da stress.
Hovatta ha reso disponibili pubblicamente i dati dello studio e invita altri ricercatori a sviluppare ulteriori teorie di lavoro sui meccanismi biologici che sono alla base dell'ansia indotta dallo stress negli esseri umani e nei modelli animali.
“Si sa molto poco su come lo stress cronico possa influenzare il metabolismo energetico cellulare e quindi influenzare i sintomi dell'ansia. I meccanismi sottostanti possono offrire una chiave per nuovi obiettivi per gli interventi terapeutici delle malattie legate allo stress ".
Iiris Hovatta
