Immagine: Le cellule verdi mostrano dove i ricercatori hanno utilizzato un virus iniettato per bloccare la produzione di FGF9 nel cervello di ratto e ridurre il comportamento ansia-like.
La scoperta, di una proteina chiamata fattore di crescita dei fibroblasti 9 o FGF9, va contro i precedenti risultati secondo cui i cervelli delle persone affette da depressione hanno spesso meno componenti chiave dei cervello dei non depressi.
Secondo un recente studio, le persone con depressione maggiore avevano il 32 per cento in più di FGF9 in una parte fondamentale del loro cervello, rispetto alle persone senza la condizione. Nei ratti, l’aumento dei livelli FGF9 artificialmente, ha portato a cambiamenti del comportamento depressione-simili e stress sociale.
Nel loro insieme, i risultati forniscono ulteriori prove che la depressione è una malattia fisica.
Se FGF9 o i suoi effetti dimostrano di essere un buon obiettivo per i farmaci, la scoperta potrebbe eventualmente aprire la porta a farmaci antidepressivi migliori per la salute mentale delle persone depresse.
Il ruolo di FGF9 è stato scoperto da un team della University of Michigan Medical School e dal Pritzker Neuropsychiatric Disorders Research Consortium, che hanno pubblicato i loro risultati oggi, negli Atti della National Academy of Sciences.
La ricerca è stata realizzata grazie ad anni di confronti dettagliati di tessuto cerebrale donato da persone con e senza depressione e diversi studi sui ratti.
” Individuare la depressione non è facile, perché è un disturbo a livello dei circuiti che collegano le cellule del cervello e molte regioni del cervello sono coinvolte”, dice Elyse Aurbach, la neuroscienziata che è co-primo autore dell’articolo. “Tuttavia, questa è la prima volta che FGF9 è stato individuato tra le cause della depressione ed è risultato essere attivo in una zona del cervello, critica per il disturbo”.
Differenze umane: una scoperta sorprendente
Aurbach e Huda Akil, Ph.D., hanno lavorato con i colleghi dell’ U-M Molecular and Behavioral Neuroscience Institute e con diverse altre università. La chiave del loro lavoro è stata la banca del cervello della University of California, Irvine, sostenuto dal Consorzio Pritzker.
I ricercatori si sono concentrati su fattori di crescita dei fibroblasti, molecole coinvolte nella crescita cellulare e manutenzione nel cervello e in altre aree del corpo. Hanno studiato anche un’altra molecola FGF, chiamat FGF2 nel cervello, per anni, cercando di capire perché è più bassa nelle persone e negli animali con la depressione e altri disturbi di salute mentale. Hanno anche mostrato che iniezioni DI FGF2 possono calmare lo stato ansioso nei topi.
Il team è stato sorpreso quando ha scoperto che i livelli di FGF9 erano più alti nei cervelli di persone che avevano avuto la depressione rispetto a coloro che non avevano sofferto della condizione.
La scoperta è stata realizzata utilizzando campioni di cervello post-mortem della Pritzker – 36 cervelli di persone depresse e 56 cervelli sani. Attraverso tre diversi tipi di studi di espressione genica microarray e un test di conferma chiamato PCR quantitativa, i ricercatori hanno osservato tutta l’attività genetica che si stava svolgendo quando questi donatori sono morti, in particolare gli studi si sono concentrati nella zona del cervello chiamata ippocampo. L’ippocampo è una zona cruciale del cervello per la memoria, l’apprendimento e il controllo dello stress. Esso è risultato più piccolo in persone con depressione e questo a casua dello stress cronico che colpisce la salute delle cellule cerebrali in quella regione.
Ogni esperimento ha mostrato livelli più alti di FGF9 nel cervello depresso. Cosa c’è di più? I livelli di diversi altri fattori di crescita dei fibroblasti erano bassi quando FGF9 è aumentato, suggerendo che l’intero sistema per la regolazione della crescita e lo sviluppo delle cellule nel cervello di persone depresse è stato alterato.
Studi su roditori rivelano le funzione di FGF9
Incuriosito dai risultati umani, il team ha deciso di esplorare ulteriormente il ruolo di FGF9 attraverso esperimenti sui topi. Questo ha permesso loro di fare qualcosa che non si può fare negli esseri umani: cercare di determinare se FGF9 sorge in risposta a qualcosa, come lo stress, o se i livelli sono naturalmente più elevati e predispongono alla depressione.
In primo luogo, hanno esposto i ratti a stress sociale ripetuto per più di una settimana e mezza e hanno esaminato i livelli di FGF9 in diverse regioni dell’ippocampo del loro cervello. Quando i livelli aumentavano, i ratti erano meno socialmente predisposti e avevano meno probabilità di mantenere un peso sano.
Andando avanti, i ricercatori hanno osservato che cosa accade se FGF9 viene iniettato nel cervello – in particolare, nel ventricolo o spazio aperto tra due lati del cervello. Altri ratti hanno ricevuto un placebo. I ratti che hanno ottenuto FGF9 sono risultati ansiosi e hanno effettuato meno spostamenti – e questi cambiamenti di depressione sono persistiti con iniezioni ripetute.
Infine, il gruppo ha creato un virus che interferiva con la produzione di FGF9 attraverso un processo chiamato interferenza dell’RNA. Il virus attivo ha causato una riduzione dei livelli di FGF9 di circa il 30 per cento, mentre gli altri livelli di FGF rimasti uguali. Il risultato è che i topi hanno mostrato meno ansia.
Prossimi passi
Aurbach, Akil ed i loro colleghi stanno già eseguendo esperimenti per determinare il motivo per cui la produzione di FGF9 aumenta. Inoltre, stanno studiando altre regioni del cervello per vedere come FGF9 influisce sulla comunicazione tra le cellule cerebrali. Una domanda di brevetto è stata depositata e viene gestito dal Consorzio Pritzker. I ricercatori sperano che il loro lavoro possa portare ad una ricerca di farmaci per influenzare i livelli di FGF9, ma avvertono che la molecola è importante anche nei polmoni e vasi sanguigni.
Fonte:
- Elyse L. Aurbach et al. Fibroblast growth factor 9 is a novel modulator of negative affect. PNAS, 2015 DOI:10.1073/pnas.1510456112
