От шизофрении до депрессии и обратно

Что общего у двух этих заболеваний и может ли одно стать причиной другого? Как при этом меняется мозг? Об этом рассказывает Марина Завольскова, аспирантка Сколтеха. Беседа состоялась 21 сентября на отчётной конференции молодых учёных, проводящих исследования на гранты научного центра перспективных междисциплинарных исследований «Идея».

— Марина, ваша работа посвящена исследованию мозга у пациентов с депрессией, при этом вы связываете депрессию ещё и с шизофренией. Почему?

— Есть свидетельства того, что на генетическом уровне негативная симптоматика этих двух заболеваний похожа. В конечном счёте мы хотим добраться до механизмов их развития, и логично начать изучение с молекулярного состава этих двух заболеваний мозга.

— Правильно ли я понимаю, что при депрессии может вдобавок развиться и шизофрения?

— Скорее наоборот: шизофрения может сопровождаться депрессией. Сложность диагностики шизофрении как раз частично заключается в том, что будет диагностирована депрессия и не замечена шизофрения. Но случаев, что депрессия приводила к шизофрении, я не знаю.

— В чём же схожесть механизмов развития этих двух заболеваний? Мне всегда казалось, что это два совершенно разных диагноза.

— Схожесть в том, что у обоих нам пока неизвестны точные механизмы развития, и мы хотим их выяснить. При этом мы наблюдаем схожую негативную симптоматику: в нашем поведении чего-то стало меньше. Социального взаимодействия, контроля, мотивации что-то делать, желания принимать решения – это характерно как для депрессии, так и для шизофрении. Но у шизофрении есть также «позитивные» симптомы, когда чего-то становится больше: галлюцинаций, например.

— Чего же тут может быть позитивного?

— «Позитивная» в том смысле, что сначала симптомов не было, а потом они появилась. «Негатив» – чего-то стало меньше, «позитив» – чего-то стало больше. В норме галлюцинаций быть не должно, но они появляются – это позитивная симптоматика. Но есть, конечно, и отличия: например, при шизофрении наблюдаются навязчивые идеи, несвязная речь, мании.

— Какую вы видите конечную цель у вашего  исследования?

— Мы хотим, чтобы люди не болели. Как этого можно достичь? Либо человек, который заболел, вылечился, либо не заболел изначально. Эти этапы можно пройти, если мы поймём, какие молекулярные механизмы стоят за развитием заболеваний – и шизофрении, и депрессии. Для них уже исследовались транскриптомы разных регионов мозга, геномные различия, но эти попытки не дали однозначного ответа.

Марина Завольскова. Фото: Андрей Афанасьев.

Тогда было принято решение изучить липидный состав мозга, поскольку он примерно на 70% состоит из липидов.  Чтобы решить эту задачу, мы сначала определили регионы мозга для исследования, которые покрывали бы все основные структуры. В литературе очень часто смотрят на префронтальную кору в рамках этих заболеваниях, но, как мы сейчас видим, для шизофрении более характерны изменения в белом веществе, а его исследуют реже.

Затем мы начинаем сбор образцов. Для этого нам необходимо сотрудничество с клиниками и организация хранения образцов в ближайшем доступе. Дальше – планируем время на приборе, экстрагируем из образцов нужные нам вещества, в данном случае это липиды и метаболиты, загружаем в масс-спектрометр, получаем таблички и анализируем их.

— Что это за образцы?

— Образцы мозга умерших людей, которые страдали либо шизофренией, либо депрессией, либо обоими заболеваниями.

— От чего они умирают?

— От острой сердечной недостаточности. Это не суициды. Мы не можем использовать образцы мозга, если они подвергались длительной гипоксии. В этом случае уровень pH начинает изменяться, что также приводит к изменению молекулярного состава.

— Но при этом диагнозы депрессия или шизофрения были им поставлены прижизненно?

— Да, они находились на лечении в больницах. Мы точно знаем, что у них есть тот или иной диагноз.

— Может быть проще брать образцы у каких-нибудь депрессивных мышей из лаборатории?  

— На грызунах у нас было исследование, но не шизофрении или депрессии. Это были просто мыши и крысы. Дело в том, что, когда мы работаем с тканью, полученной постмортально, проходит какое-то время до того, как её заморозили, и мы сможем считать, что больше там ничего не происходит. Но это время – может быть час, может быть сутки. И мы хотели знать: эффект, который мы наблюдаем, не связан ли с тем, что просто ткань деградировала сильнее? Поэтому было проведено дополнительное исследование на мышах, крысах и людях, и мы увидели, что липиды – очень стабильный класс химических веществ. Единственное – там есть класс окисленных жирных кислот, которые сильно изменяются, но в рамках сравнения липидного состава групп с заболеваниями и без них, это оказался не самый интересный класс. С метаболитами ситуация чуть хуже, но всё равно 84% метаболитов, которые мы детектируем, остаются стабильными в течение двух суток до заморозки.

— При депрессии проявляются органические изменения на уровне мозга, как при шизофрении?

— Да. В текущем исследовании на 36 регионах мозга мы действительно видим значимые изменения классов липидов, которые участвуют в нейровоспалении, особенно в областях серого вещества, что не так характерно для шизофрении.

— Значит, состояния, которые мы можем принимать за депрессию, далеко не всегда ею являются?

— Безусловно. Если у вас плохое настроение и хочется поплакать в подушку, это ещё не значит, что у вас депрессия. Острые депрессивные состояния – это не просто хандра, это угрожающее жизни состояние.  

— Как вы думаете, эти заболевания – чисто человеческая проблема, или они могут быть у других живых организмов?

— Насколько я знаю, для приматов ничего подобного нет, не говоря уже о других животных. Но я слышала, что у кошек иногда что-то отдалённо похожее происходит. Это нельзя назвать шизофренией или депрессией, но они резко меняют свое поведение в результате какого-то травмирующего события. Кроме того, существуют модели шизофрении и депрессии на животных, когда у крыс или мышей вызывают симптоматику этих заболеваний с целью изучить механизмы их развития. Но то, что получается, все-таки нельзя диагностировать как шизофрению или депрессию.

— Описано довольно много случаев, когда, например, владелец собаки умер, и  животное страдает чем-то, очень похожим на депрессию. Разве нет?

— Да, но мы не сможем сказать, депрессия ли это на самом деле или, может быть, шизофрения, потому что данный диагноз сегодня ставится по результатам тестирований и личной беседы с врачом, а лучше с несколькими врачами. Они должны сойтись во мнениях, и кроме как с человеком, мы ни с кем побеседовать не можем.

— Давайте пофантазируем: вот вы выяснили, в чём различия, построили структуры, нашли сходства, всё поняли про шизофрению и депрессию – что дальше?

— Я бы всё-таки отошла на полшага назад: мы увидели отличия, но все ещё не знаем, причина это или следствие. На постмортальных образцах мы этого понять никак, наверное, не сможем.

— А если использовать вживленные в мозг электроды, как в случае с болезнью Паркинсона?

— Это возможный вариант. Но нужно искать другой подход, хотя мы и будем знать, куда целиться. Если мы поймём, что в данном регионе мозга какой-то класс липидов себя странно ведёт, то чтобы понять, причина это или следствие, мы будем искать способ, который для этой совокупности факторов поможет нам решить задачу.

— Как получилось, что вы занялись этим исследованием?

— Я окончила химический факультет МГУ, кафедру аналитической химии. Мы разрабатывали портативные сенсоры для определения лактата в поте – это полезно для спортсменов или, например, для людей, страдающих диабетом. Безумно интересная тема, но я понимала, что хочется чего-то другого. При этом какой-то оформленной мысли, чем я хочу заниматься дальше, у меня не было. Наверное, мне хотелось двигаться в более биологическом направлении, поэтому я искала ту область, где смогу применить знания, которые у меня появились после химфака, и что-то, связанное с биологией. В лаборатории Филиппа Ефимовича Хайтовича мы используем метод масс-спектрометрии, с которым я на химическом факультете познакомилась, и то, что там занимаются мозгом, на мой взгляд, невероятно важно и интересно.

— Какую роль в вашем исследовании играет научный центр «Идея»?

— Он позволяет мне работать. Мне не нужно тратить время на дополнительную работу – «Идея» обеспечивает меня финансово, я могу сосредоточиться на любимом деле полностью. Это базовый момент. Кроме того, у нас организовываются мероприятия такие, как сегодня, и они позволяют увидеть, чем занимаются другие люди. Послушав несколько отчётов, я поняла, что мне надо с ними пообщаться и даже уже кое с кем поговорила. Обсудили подходы. Есть возможность также наладить контакты с ведущими учёными – это важно.

— Например, академик Павел Милославович Балабан задавал вам каверзные вопросы…

— Его вопросы были максимально по делу, и, действительно, нужно внедрять подходы, которые он настойчиво советовал. Он предложил сфокусироваться на клеточных типах: если мы сейчас смотрим на регионы мозга, где в ходе подготовки пробы мы гомогенизируем ткань и теряем пространственную структуру, то в дальнейшем следует сконцентрироваться на клеточных типах, таких как нейроны, астроциты, олигодендроциты, микроглия, чтобы убедиться, где именно эти изменения происходят. Мы видим, что в каком-то регионе при том или ином заболевании улавливается такая разница, но пока что мы не знаем, из клеток с какой функцией эта разница происходит. Это было бы здорово выяснить на следующем этапе исследований.  

— Как вы думаете, возможно ли, что в будущем научатся делать операции при шизофрении или тяжёлых формах депрессии, когда человека будут точечно воздействовать на определённые зоны мозга и тем самым его лечить?

— Сегодня уже прозвучал один доклад про использование метода ЭЭГ (электроэнцефалографии) для улучшения состояния пациентов с депрессией, так что это не будущее, это сегодняшний день. Мне бы, наверное, хотелось, чтобы было как можно меньше инвазивных технологий, без внедрения электродов, и я думаю, что в мы всё-таки придём к неинвазивному способу помощи людям, и без побочных эффектов от лекарств, которые сегодня ещё наблюдаются.

— А вы не задумывались, что все эти душевные расстройства заложены в природу человека, и пытаясь их полностью победить, мы перестанем быть людьми?

— Нет, я думаю, мы не перестанем быть людьми. Вылечим одно – появится что-то другое. А сейчас мы видим, что люди с этими заболеваниями теряют качество жизни, испытывают страдания, и мы не можем игнорировать эту проблему.

— У Чехова есть рассказ «Чёрный монах». Там главный герой видит галлюцинации, и его усиленно от них лечат. Но затем он впадает в депрессию и скучает по своему прошлому состоянию. Может не всегда лечение приносит облегчение?

— На самом деле человек с галлюцинациями и навязчивыми мыслями может быть опасен и для себя, и для окружающих. Поведение людей с такими симптомами достаточно непредсказуемо. Поэтому художественная литература – это прекрасно, но жизнь диктует нам свои правила. Таким людям действительно нужна помощь. 

В этом году на конференции в Вене я узнала об использовании VR очков в терапии шизофрении. Авторы рассказывали о девушке, страдающей от галлюцинаций. У неё был внутренний аватар, который заставлял её совершать странные и неприятные поступки. Учёные создали визуальный VR-формат этого аватара по её описанию. После чего девушка начала взаимодействовать со своим аватаром через 3D-очки, а голосом аватара был психотерапевт, который общался с ней иначе, чем её собственная галлюцинация.

Это произвело на меня глубокое впечатление. Психотерапевт смог донести до девушки более конструктивные и позитивные мысли, что служит ярким примером того, как человек может стремиться избавиться от своего заболевания. Этот опыт показал, как технологии могут помочь в терапии и изменении восприятия реальности, что действительно вдохновляет и оправдывает усилия специалистов в этой области. Это то, ради чего мы все работаем.