Cercetările cartografiază sistemul de histamină din creier pentru a înțelege sănătatea mintală
Cercetători de la King’s College London și Universitatea din Porto au realizat o cartografiere a sistemului de histamină din creier. Histamina, o moleculă asociată în mod obișnuit cu alergiile, are un rol distinct, dar insuficient înțeles, în funcționarea creierului. Studiul abordează această lacună, construind prima hartă multiscalară a sistemului de histamină, care se extinde de la genetică la comportament și condiții de sănătate mintală asociate.
Rezultatele oferă un nou cadru pentru înțelegerea modului în care acest sistem chimic adesea neglijat contribuie la funcționarea creierului și ar putea indica noi strategii de tratament pentru afecțiuni legate de histamină, cum ar fi depresia, ADHD și schizofrenia. Studiul a fost publicat în Nature Mental Health și a fost finanțat de National Institute for Health and Care Research (NIHR) Maudsley Biomedical Research Centre.
Histamina este un neurotransmițător, o moleculă esențială pentru comunicarea dintre neuroni. Cercetarea în neuroștiințe s-a concentrat în mod tradițional pe înțelegerea altor sisteme de neurotransmițători, cum ar fi dopamina și serotonina.
Acest studiu oferă o bază crucială pentru cercetările viitoare. Prin integrarea biologiei moleculare, imagisticii cerebrale și analizei computaționale, se oferă o nouă perspectivă asupra modului în care sistemele de neurotransmițători sunt organizate în creierul uman. Pe măsură ce neuroștiințele avansează către modele mai integrate și personalizate ale sănătății mintale, înțelegerea sistemelor precum histamina ar putea fi esențială pentru descoperirea unor noi abordări în diagnostic și tratament.
Moleculele de histamină sunt captate de proteine numite receptori, care determină modul în care semnalul va influența neuronii receptori. Există mai multe tipuri de receptori care interacționează cu histamina, având efecte variate asupra activității neuronale.
Prin cartografierea sistemului de histamină, cercetătorii au descoperit că diferite receptoare ale histaminei se găsesc pe celulele cerebrale care fie amplifică activitatea (excitație), fie o diminuează (inhibiție). Aceasta sugerează că histamina ar putea fi importantă în menținerea echilibrului între excitație și inhibiție, o proprietate fundamentală a funcționării sănătoase a creierului.
Pentru a construi o hartă cuprinzătoare a modului în care histamina acționează în creier, cercetătorii au combinat date genetice și moleculare cu hărți fizice ale creierului. Aceasta a relevat care regiuni cerebrale primesc mai mult input din sistemul de histamină și care părți au o capacitate mai mare de a răspunde la histamină. Aceste date moleculare au fost apoi corelate cu imagistica prin tomografie cu emisie de pozitroni a receptorilor de histamină în indivizi vii, precum și cu baze de date de neuroimagistică funcțională care corelează regiunile cerebrale cu procese cognitive specifice și condiții de sănătate mintală.
Regiunile cerebrale cu o expresie genetică mai mare legată de histamină au fost constant asociate cu procese precum reglarea emoțiilor, răspunsurile la stres și frică, luarea deciziilor, impulsivitatea, recompensa, somnul și memoria.
Părțile creierului unde genele legate de histamină erau cele mai active se suprapuneau semnificativ cu regiunile cerebrale cunoscute ca fiind afectate în mai multe afecțiuni psihiatrice, inclusiv ADHD, tulburarea depresivă majoră, schizofrenie și anorexie nervoasă. Acest aspect este în concordanță cu ipotezele anterioare care leagă histamina de aceste tulburări.
„Tratamentul psihiatriei actuale vizează în mare parte neurotransmițătorii precum serotonina și dopamina, însă histamina interacționează strâns cu aceste sisteme și le influențează activitatea. Prin oferirea unei hărți detaliate a căilor legate de histamină, acest studiu sugerează noi oportunități pentru dezvoltarea de tratamente care vizează mai direct acest sistem, în special pentru simptome precum disfuncția cognitivă, oboseala și motivația afectată. Deși aceste descoperiri nu stabilesc un rol cauzal direct, ele sugerează că semnalizarea histaminei ar putea contribui la vulnerabilitatea regională în aceste tulburări. Acest lucru se aliniază cu o viziune în creștere în psihiatrie că afecțiunile de sănătate mintală apar din perturbări între sistemele cerebrale interacționante, mai degrabă decât dintr-un singur dezechilibru chimic,” a declarat Dr. Daniel Martins.
Această nouă hartă oferă o imagine neurală a unei molecule anterior mai puțin studiate. Deschide noi direcții de cercetare cu privire la exact ceea ce face histamina în diferite tipuri de celule și părți ale creierului.
„Vrem să subliniem că aceste constatări sunt generatoare de ipoteze și se bazează pe seturi de date de mari dimensiuni care captează modele, mai degrabă decât mecanisme directe,” a comentat profesorul Steve Williams.
Studiile viitoare se vor concentra pe testarea modului în care semnalizarea histaminei se schimbă în indivizi vii, de exemplu, prin intervenții farmacologice sau prin abordări de imagistică longitudinală.
Dr. Daniel Van Wamelen a menționat: „Acest tip de muncă se desfășoară deja la King’s College London, de exemplu, în cadrul proiectului iMarkHD. În acest proiect, utilizăm scanări PET pentru a studia un receptor specific de histamină (numit H3) la persoanele cu boala Huntington, o afecțiune moștenită care afectează creierul. Obiectivul este de a observa cum se schimbă activitatea histaminei în diferite părți ale creierului în timp și cum aceste schimbări se corelează cu simptome precum apatia, depresia și anxietatea.
