ジョンズ・ホプキンスの研究者は、遺伝子操作したマウスを用いた研究で、電気けいれん療法（ECT）が、おそらく人間を含む哺乳類の重度のうつ状態を速やかに緩和することを説明すると考えられる新しい分子の詳細を明らかにしました。 この分子的変化は、抗うつ薬に反応することが知られている脳の特定部位において、ニューロン間のコミュニケーションをより多くすることを可能にします。
健常マウス（上）とNarpタンパク質欠損マウス（下）の電気けいれん療法後に、脳の海馬に新しい脳細胞が発生する。 Narp欠損マウスの新しい細胞は、近くの脳細胞とのコミュニケーションに必要な枝分かれした樹状突起が、健康なマウスよりも少ないことがわかりました。
ジョンズ・ホプキンス大学医学部の脳刺激プログラムのディレクターで精神医学と行動科学の准教授であるIrving Michael Reti, M.B.B.S., M.D. は、「電気ショックは重度の、治療抵抗性のうつ病に対して有効な治療ですが、麻酔が必要ですし、記憶喪失などの副作用が起こる可能性があります」と述べています。 「この研究は、レティがジョンズ・ホプキンス大学のジェイ・バラバン教授と研究していた10年以上前に、中毒やいわゆる「意欲的行動」との関連が示された、Narpタンパク質を作るマウス脳の海馬の遺伝子に最近焦点を当てたレティと彼の同僚による研究を拡張するものです。
ECTは、麻酔下および筋弛緩剤服用後のうつ病患者に投与され、頭部に装着した電極を通して脳に電気パルスを送ります。 電気刺激により発作が誘発される。
レティ氏らはマウスを用い、ECT後数分以内に、側頭葉にある海馬（感情を制御するのに役立つ小さなタツノオトシゴ型の脳の部分）で、特にNarpなどの特定の遺伝子がオンになることを以前に示している。
ECTにおけるNarpの役割を探る今回の研究では、研究者は健康なマウスと、遺伝的にNarpを欠くように育てたマウスを使用しました。
両グループのマウスは、耳クリップ電極を通して5セッションのECTを受けました。 これとは別に，両群のマウスは対照として電気パルスを用いない「偽」処置を受けた。 各ECTセッションでは、0.5ミリ秒の電気パルスを1秒間、周波数100ヘルツ、電流40ミリアンペアで、人間の患者に与えられる総電荷の約5パーセントを与えました。
次に、研究者は、動物を水で満たされたタンクに入れ、研究者がどれくらい長く泳いだか、どれくらい浮かんだかを測定する、よく知られた水泳試験でマウスの行動を測定しました。 6分間のテストでは、健康なマウスは最後の4分間のうち約50秒を浮いて過ごしたのに対し、Narpを持たないマウスはこの時間枠で約80秒浮いた。
研究者は、この結果は、Narpが抗うつ剤としてのECTの影響に必要な特定の標的であることを示していると言う。
健康なマウスとNarpなしのマウス両方で、最後のECTセッション後の1時間以内にECTによりさらに多くの遺伝子活性化を起こすことが知られているc-Fosという遺伝子をオンにしていた。
ECT処置の数週間後、あるいは有効な抗うつ剤を服用した後、海馬の幹細胞がオンになり、海馬のニューロンのコピーをより多く作ることはすでに知られていました。
研究チームは、Narpがマウスでこれらの新しい細胞を作る役割を果たすかどうかを確かめるために、合成分子BrdUを注入し、海馬のニューロンになる新しく作られる細胞をラベル化して検出できるようにしたのです。 7874>
研究者らはまた、これらの新しい脳細胞から伸びる樹状突起（突起が伸びて隣の細胞とコミュニケーションをとること）を観察した。 細胞の骨格に結合するDCXというタンパク質で染色して、樹状突起を可視化したのである。 健常マウスとNarp欠損マウスの両方で最後のECTセッションから約24時間後、Narp欠損マウスの新しい細胞は、健常マウスの海馬で見つかった細胞よりも樹状突起の枝がはるかに少ないことを発見した。
「これらのことからわかるのは、Narpは新しいシナプス（接続）を形成することによって、他のニューロンとのコミュニケーションを調節しているようだということです。 強制水泳試験により、1キログラムあたり10ミリグラムのケタミンを注射したマウスは約75秒間浮いたのに対し、投与していないマウスは110秒浮いたことが分かった。 次に研究者らは、ナープを投与していないマウスがケタミンに反応するかどうかを調べた。 7874>
「これが示唆するのは、Narpを失ってもケタミンに対する反応に影響しないこと、つまり抗うつ剤がECTとは異なるメカニズムで作用している可能性があることで、ECTのメカニズムを用いた未知の経路を含む複数のうつ病治療方法が存在する可能性を示唆しています」とレティ氏は述べています。
この研究の他の著者は、ジョンズ・ホプキンスのAndrew Chang、Punit Vaidya、Edward Retzbach、Sunho Chung、Urian Kim、Kathryn Baselice、Alec Stepanian、Melissa Staley、Lan Xiao、Ashley Blouin、Sungho Han、JohgAh Lee、Paul Worley、Kellie Tamashiro、Kerri Martinowich、Mary Ann Wilson、Jay Barabanなどです。 Lieber Institute for Brain DevelopmentのKristen MaynardとWeill Cornell Medical CollegeのBarbara Hempstead。
本研究は、国立薬物乱用研究所（R01 DA016303）、国立神経疾患・脳卒中研究所（R01 NS039156）、ユニス・ケネディ・シュライバー国立児童健康・人間開発研究所（U54 HD079123）、Eric and Alison Jagerからの助成金により行われた。
COI：レティとヴァイディアはNeuronetics社（NCU）の無料提供を受けていた。 RetiはBrainway, Inc.と米国国防総省とのTMS臨床試験に参加しています。
オリジナル・メディア・リリース。 電気けいれん療法が動物実験あたりでうつ病を緩和する方法
について