Depresja to nie tylko stan psychiczny, lecz także proces biochemiczny, który zachodzi w całym organizmie. Najnowsze badania polsko-austriackiego zespołu naukowców zainicjowane przez naukowca z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu wskazują, że pęcherzyki zewnątrzkomórkowe mogą nie tylko zdradzać obecność choroby, ale również przewidywać skuteczność leczenia.
Wyobraźmy sobie, że komórki wysyłają do siebie maleńkie paczki. W ich wnętrzu znajdują się białka, RNA i enzymy – wszystko to, co wpływa na funkcjonowanie komórki odbiorcy. Te paczki, którymi są pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (Extracellular Vesicles, EVs), potrafią dotrzeć niemal wszędzie, nawet przekroczyć barierę krew-mózg. Ich obecność we krwi to jak dostęp do prywatnej poczty organizmu.
Dzięki badaniu zainicjowanemu przez dr. Łukasza Zadkę z Zakładu Badań Ultrastrukturalnych Uniwersytetu Medycznego im. Piastów Śląskich we Wrocławiu, a prowadzonemu we współpracy z naukowcami z Wiednia, udało się zobaczyć, jak ten biologiczny system komunikacji przebiega w depresji.
Oceniliśmy materiał tkankowy pobrany od pacjentów z rozpoznanym epizodem depresyjnym oraz od osób zdrowych, stanowiących grupę kontrolną – mówi dr Zadka. – Samo określenie „depresja” może mieć wiele znaczeń. Objawy depresyjne i lękowe, które często współwystępują, są obecne również w chorobach somatycznych, jak nowotwory czy zaburzenia endokrynologiczne, dlatego trudno mówić o specyficzności depresji jako takiej. Różne stany depresji mogą jednak przejawiać odmienny profil EVs, co w przyszłości daje szansę na rozwój spersonalizowanej diagnostyki i leczenia – dodaje.
Serotoninowy kod
Badacze przyjrzeli się próbkom krwi pobranym od 34 pacjentów z depresją i 57 zdrowych osób. Z pomocą cyfrowej tomografii holograficznej i mikroskopii elektronowej przeanalizowali dziesiątki tysięcy pęcherzyków zewnątrzkomórkowych, mierząc ich wielkość, kształt i zawartość.
U pacjentów z depresją pęcherzyki były mniejsze, bardziej jednorodne, a ich skład chemiczny różnił się od tych u zdrowych osób. Zaobserwowano także wzrost ich liczby w osoczu – jakby organizm próbował wysłać więcej sygnałów w uproszczonej formie. Największe poruszenie wywołało jednak odkrycie transportera serotoniny w środku tych mikroskopijnych paczek. Zidentyfikowano też różne izoformy tego białka, które korelowały z obrazem jego rozmieszczenia w mózgu, mierzonym za pomocą obrazowania PET-MRI.
Po raz pierwszy zidentyfikowaliśmy w pęcherzykach zewnątrzkomórkowych o pochodzeniu osoczowym transporter serotoninowy, a nawet różne jego izoformy, które na poziomie białka pęcherzykowego korelują z dystrybucją transportera w badaniach PET-MRI – wyjaśnia dr Zadka. – W mojej ocenie jest to znaczące odkrycie, mające szansę otworzyć nowe drzwi w nowoczesnej psychiatrii.
Badacze zauważyli też, że osoby z wyższym poziomem drobnych pęcherzyków i większą ekspresją markera CD9 gorzej reagowały na leczenie. Obecność EVs we krwi może sygnalizować mniejszą skuteczność terapii.
Wyniki sugerują jednak pewną odrębność pęcherzyków występujących w depresji, co podkreśla ich potencjalne znaczenie w diagnostyce epizodów depresyjnych. Dodatkowo, co należy podkreślić, wskazują na możliwość wykorzystania EVs w kategorii markera prognostycznego odpowiedzi na wdrożone leczenie przeciwdepresyjne – zaznacza dr Zadka.
Pęcherzyki okazują się nośnikami złożonych informacji, od fragmentów RNA po białka błonowe, co czyni je unikalnym źródłem danych biologicznych.
Technologiczne wyzwania i potencjał
Choć pęcherzyki zewnątrzkomórkowe mają ogromny potencjał diagnostyczny, ich rutynowe zastosowanie w leczeniu klinicznym nie jest jeszcze możliwe. Dlaczego?
Na pierwszym miejscu wymieniłbym specyficzność. Należy podkreślić, że populacja pęcherzyków obecna we frakcji osocza jest sama w sobie niezwykle zróżnicowana – dodaje dr Zadka. – W gąszczu różnych pęcherzyków należałoby wytypować ich odpowiednią subpopulację unikalną dla danej grupy zaburzeń psychicznych.
Dodatkową barierą są koszty: procedury izolacji i analizy EVs nadal są zbyt drogie, aby stosować je powszechnie. Postęp technologiczny daje jednak nadzieję.
W zakresie możliwości wizualizacji i fenotypowania EVs mamy coraz więcej nowoczesnych technik – uważa dr Zadka. – Nie martwiłbym się o możliwości techniczne, ale o koszty i dostępność finansowania.
Czy wyniki badań okażą się rewolucją w psychiatrii? Na to pytanie nie ma jeszcze pełnej odpowiedzi. W tej chwili sukcesem pozostaje odkrycie znaczenia EVs w depresji oraz odpowiedzi na wdrożoną farmakoterapię.
Anna Szejda, źródło: UMW