CC BY
0УДК 61 Шадт Е.Е., Матюшина В.А.
Шадт Е.Е.
студент 2 курса лечебно-профилактического факультета Уральский государственный медицинский университет (г. Екатеринбург, Россия)
Матюшина В.А.
студент 2 курса лечебно-профилактического факультета Уральский государственный медицинский университет (г. Екатеринбург, Россия)
БИОХИМИЯ ПСИХИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ.
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ, РОЛЬ ПИТАНИЯ И СТРЕССА В ВОЗНИКНОВЕНИИ ПСИХИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Аннотация: статья рассматривает биохимические процессы, протекающие в организме при различных психических расстройствах. Данные заболевания являются серьезной проблемой, которая затрагивает миллионы людей по всему миру. Они включают в себя широкий спектр состояний, таких как депрессия, шизофрения, биполярное расстройство и тревожные расстройства. Несмотря на значительные исследования в этой области, точные причины и механизмы развития психических заболеваний остаются неизвестными. Однако, современные исследования в области биохимии позволяют нам лучше понять связь между химическими процессами в мозге и развитием психических заболеваний.
Ключевые слова: психические расстройства, шизофрения, депрессия, нейромедиаторы, роль питания, биохимические процессы, стресс.
1. Генетические аспекты психических расстройств.
В психиатрии имеется много фактов, которые свидетельствуют о существенной роли наследственности в этиологии и патогенезе эндогенных и других психических расстройств. Основными из них являются накопление
2022
повторных случаев заболевания в семьях пациентов и разная частота пораженных родственников в зависимости от степени родства с больными. Частота соответствующих заболеваний у родственников больных больше, чем в общей популяции. Так, если распространенность шизофрении среди населения составляет около 1 %, то частота пораженных среди родственников больных первой степени родства примерно в 10 раз выше, а среди родственников второй степени родства в 3 раза выше, чем в общей популяции [10]. Сходная ситуация имеет место и с аффективными психозами: частота заболеваемости этими психозами среди населения - 0,6 %, а среди родственников больных маниакально-депрессивным психозом среди родственников первой степени родства - более 20 % [2]. При этом отмечаются примерно в равном числе как биполярные, так и монополярные психозы. Для эпилепсии, распространенность которой среди населения составляет 0,596, частота этого заболевания среди родственников также выше популяционной. Так, у пациентов с большими судорожными припадками частота этого заболевания среди родственников первой степени родства - их детей и сибсов -достигает 7 %, а среди родителей -3-4 %, при фокальной эпилепсии частота пораженных среди родственников первой степени родства равна 1-2 % [9].
2. Биохимические механизмы нарушения при различных психических расстройствах.
Одним из главных биохимических механизмов, связанных с психическими расстройствами, является дисбаланс нейромедиаторов в мозге. Нейромедиаторы — это химические вещества, которые передают сигналы между нейронами и регулируют настроение, эмоции, мышление и поведение. Передача информации в нервной системе осуществляется через синапсы, в которых происходит взаимодействие белков-рецепторов, расположенных на пре- и постсинаптической мембране, и соответствующих им химических соединений (медиаторов) [6]. Результатом такого взаимодействия является либо возбуждение нейрона, либо торможение его активности. Трансмиттеры вырабатываются пресинаптической частью нейрона. После взаимодействия с
2023
рецепторами постсинаптической мембраны, расположенной на контактирующем нейроне, нейротрансмиттер может подвергаться химическому превращению и дезактивироваться или вновь захватываться пресинаптической мембраной (обратный захват). Норадреналин синтезируется из дофамина и инактивируется МАО, а затем под влиянием катехол-О-метилтрансферазы превращается в ванилилминдальную кислоту и 4-метокси-4-гидроксифенилгликоль. Доказано его участие в формировании эмоций и боли, регуляции цикла «сон-бодрствование» [5]. Серотонин вырабатывается из аминокислоты триптофана. Дефицит его в ЦНС считают причиной депрессии. Разрушается серотонин МАО, трансформируясь в 5-гидрокси-индолуксусную кислоту (5-Ш), являющуюся предшественником мелатонина. Низкая концентрация этого вещества наблюдается в моче при тяжелой депрессии с суицидальными тенденциями, а высокая — при карциноидных опухолях и изредка у больных, принимавших нейролептики из группы фенотиазина [8]. Предполагается, что серотонин участвует в формировании целостного восприятия образов. Возможно, этим объясняется галлюциногенное действие веществ, структурно сходных с ним. Роль серотонина и норадреналина в возникновении депрессии подтверждается положительным эффектом при депрессии препаратов, ингибирующих их обратный захват пресинаптической мембраной или предотвращающих их окисление [10]. В то же время средства, блокирующие норадреналиновые и серотониновые рецепторы (нейролептики из группы фенотиазина и резерпин), могут провоцировать возникновение данного заболевания [5]. Действие гистамина связывают в первую очередь с возникновением аллергии. Однако известно, что блокада гистаминовых Н рецепторов, кроме того, оказывает седативный эффект, вызывает повышение аппетита и прибавку массы тела. Эти эффекты присущи многим нейролептическим средствам и могут быть использованы для лечения нервной анорексии. Ацетилхолин синтезируется из холина и ацетил-КоА, участвует во многих процессах в парасимпатической системе (М- рецепторы) и используется нервно-мышечными соединениями (^рецепторы). Инактивируется ферментом
2024
ацетилхолинэстеразой. Недостаток холинергических нейронов обнаружен у пациентов с болезнью Альцгеймера и болезнью Дауна. Аминокислотные трансмиттеры, к которым относятся гамма-аминомасляная кислота,глицин и глутаминовая кислота, являются наиболее распространенными в мозге человека. Они обеспечивают передачу сигнала в 60% синапсов головного мозга. ГАМК оказывает тормозящее влияние на нейрон. ГАМК-рецепторы расположены в пресинаптической мембране и представляют собой сложный комплекс, регулирующий поступление хлора внутрь нейрона [3,8]. Помимо самой ГАМК, этот рецепторный комплекс взаимодействует с транквилизаторами из группы бензодиазепинов, барбитуратами и рядом других снотворных средств. Глицин также является ингибирующим трансмиттером, что позволяет использовать его в качестве транквилизирующего средства. Глутаминовая кислота, напротив, оказывает возбуждающее влияние. Дисбаланс ГАМК и глутаминовой кислоты наблюдается при эпилепсии [5]. Действие нейропептидов значительно сложнее. Помимо, собственно, трансмиттерных функций, они выполняют роль нейрогормонов и нейромодуляторов. Есть данные о том, что такие нейропептиды,как вазопрессин, окситоцин, нейротензин, являясь нейрогормонами, оказывают влияние на процессы запоминания и консолидации памяти. Важным промежуточным звеном в реакции мозга на стресс и боль служат эндогенные опиоиды - эндорфины и энкефалины. Простагландины (ПГ) - гормоны, обладающие многообразным и многоуровневым влиянием на организм в ситуации стресса. Предполагают, что дефицит ПГ Е, и избыток ПГ Е2 являются патогенетическими звеньями, связывающими обмен дофамина, мелатонина и эндорфинов при шизофрении [2]. Дофамин синтезируется из аминокислоты тирозина, является предшественником норадреналина и инактивируется путем метилирования и окисления ферментом моноаминоксидазой, превращаясь в гомованилиновую кислоту. Представляет несомненный интерес явное структурное сходство дофамина с некоторыми галлюциногенными средствами (мескалин). Обнаружена связь нарушений обмена дофамина с такими заболеваниями, как шизофрения, паркинсонизм и
2025
аффективные психозы. Это подтверждает успех применения нейролептических средств, которые блокируют дофаминовые рецепторы, при лечении шизофрении. В мозге у пациентов с этим заболеванием обнаружено также увеличение числа дофаминовых рецепторов.У нелеченых больных шизофренией по сравнению со здоровыми и с принимавшими нейролептики повышен уровень ГВК плазмы крови, снижение которого может свидетельствовать об эффективности лечения нейролептиками. Следует учитывать, что с действием дофамина связывают в основном продуктивные расстройства при шизофрении (бред, галлюцинации, мания, возбуждение).
3. Влияние питания на психическое здоровье.
Одним из ключевых питательных веществ для здоровья мозга являются жирные кислоты омега-3. Эти незаменимые жирные кислоты содержатся в жирной рыбе, такой как лосось, скумбрия и сардины, а также в орехах и семечках. Исследования показали, что омега-3 жирные кислоты помогают уменьшить воспаление в мозге, которое считается фактором, способствующим развитию депрессии и других расстройств настроения. Кроме того, было установлено, что омега-3 улучшают когнитивные функции и память. Еще одним важным питательным веществом для здоровья мозга является витамин B12. Он необходим для производства нейротрансмиттеров, которые являются химическими мессенджерами, передающими сигналы в мозге. Содержится в основном в продуктах животного происхождения, таких как мясо, рыба и молочные продукты. Дефицит его может привести к когнитивным нарушениям и расстройствам настроения [12]. Помимо этих конкретных питательных веществ, здоровое питание в целом важно для поддержания оптимального психического здоровья. Диета, богатая фруктами, овощами, цельным зерном, нежирным белком и полезными жирами, связана со снижением риска депрессии и тревожности. Напротив, диета с высоким содержанием обработанных и сахаристых продуктов связана с повышенным риском развития аффективных расстройств. Существует ряд механизмов, с помощью которых питание может влиять на психическое здоровье и когнитивные функции. Например, здоровое
2026
питание может улучшить функционирование микробиома кишечника -совокупности бактерий, живущих в нашей пищеварительной системе. Было доказано, что микробиом кишечника оказывает глубокое влияние на работу мозга [12]. Кроме того, питание может влиять на выработку нейротрансмиттеров в мозге, которые имеют решающее значение для настроения и когнитивных функций. Например, аминокислота триптофан является предшественником нейромедиатора серотонина, который участвует в регуляции настроения. Триптофан содержится в богатых белком продуктах, таких как мясо, рыба и бобы, а диета с низким содержанием белка может привести к дефициту триптофана и, следовательно, к снижению уровня серотонина.
4. Фармакологическое лечение психических расстройств.
Лекарства, использованные в психиатрии, называются психотропными препаратами. Примерами являются антидепрессанты, антианксиолитики и транквилизаторы. Психофармакотерапия - это метод лечения психических заболеваний с использованием психотропных препаратов. Эта методика включает в себя подбор оптимального лекарства и дозировки для каждого пациента с учетом его индивидуальных особенностей. Транквилизаторы - это лекарства, которые используются для устранения тревожности и невротической напряженности. Они снижают уровень внутренней напряженности и готовности организма реагировать на раздражители. Транквилизаторы действуют, усиливая тормозные процессы в главных центрах коры головного мозга. Антисангвиники, также известные как антианксиолитики, являются подгруппой транквилизаторов. Они предназначены для снятия симптомов тревоги, страха и паники. Антисангвиники воздействуют на процессы возбуждения и ингибирования, что позволяет снизить уровень тревоги. Антидепрессанты - это класс препаратов, предназначенных для лечения депрессивных состояний. Они применяются для устранения симптомов депрессии и нормализации эмоционального состояния. Действие антидепрессантов основано на повышении концентрации нейромедиаторов, таких как серотонин и норадреналин, в синаптической щели между нейронами [1,2].
2027
5. Влияние стресса на биохимию психических расстройств. На сегодняшний день стресс оказывает многостороннее влияние на биохимию психических расстройств. Существует много видов заболеваний, таких как депрессия, тревожные состояния, посттравматическое стрессовое расстройство и т.д, имеющие общую черту, заключающуюся в изменении биохимии мозга.
Одним из ключевых аспектов являются нейротрансмиттеры -химическими вещества, переносящие сигналы между нейронами. Нейротрансмиттеры, такие как серотонин, дофамин и норэпинефрин, играют важную роль в регуляции настроения, аномальные уровни которых связываются с различными психическими расстройствами [7]. Стресс может изменять уровни этих веществ. Исследования показывают, что при стрессовых ситуациях происходит увеличение выработки гормона кортизола, который может снижать уровень серотонина. Серотонин, в свою очередь, за чувство счастья и удовлетворенности, поэтому его недостаток может привести к депрессии. Кроме того, долгосрочный стресс может также увеличить выработку дофамина и норэпинефрина, что может способствовать тревоге и возникновению тревожных состояний.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Бокша И.С. Биохимические аспекты применения дополнительной фармакотерапии при лечении психозов позднего возраста [электронный ресурс] // Сибирский вестник психиатрии и наркологии. - 2022. - №. 2 (115). - С. 64;
2. Вартанян М.Е. Биологическая психиатрия [электронный ресурс]/ Вартанян М.Е. // Москва 2004: 348 с;
3. Вартанян М.Е. Биохимические гипотезы психозов [Электронный ресурс]/ Вартанян М.Е.// Москва 2010: 133-149 с;
4. Гайнуллин Э.Р. Психические расстройства [Электронный ресурс]/ Гайнуллин Э.Р.// Москва 2019;
2028
5. Жариков Н.В. Биохимия и иммунология психических расстройств [электронный ресурс]/ Жариков Н.В., Тюльпин Ю.Г.// Москва 2002: 23 с;
6. Минутко В.Л. Биохимия психических расстройств [Электронный ресурс]/ Минутко Л.В. // Москва 2019: 599 с;
7. Розанов В.А. Стресс и психическое здоровье (нейробиологические аспекты) [Электронный ресурс]/ Розанов В.А. // Социальная и клиническая психиатрия - 2013: 79-86с;
8. Сукиасян С.Г. Мозг и психика: биологические основы психиатрии [Электронный ресурс]/ Сукиася Э.Р// Sciences of Europe. - 2022;
9. Тиганов А.С. Общая психиатрия [Электронный ресурс]/ Тиганов А.С.// -Москва 2004: 154-155с;
10. Узбеков М.Г Патогенетические механизмы психических расстройств: эндогенная интоксикация [Электронный ресурс]/ Узбеков М.Г.// Москва 2023: биохимия, том 88, вып.4, с. 600-613;
11. Шендеров К.В. Психиатрия и медицинская психология [Электронный ресурс]/ Шендеров К.В., Реверчук И.В., Моллаева Н.Р.// Калининград 2023;
12. Шульдяков А.А Взаимосвязь факторов питания и микрофлоры кишечника с развитием депрессивных расстройств [электронный ресурс]/ Шульдякова А.А., Барыльников Ю.Б., Ляпина Е.П., Рамазанова К.Х., Филиппова Н.В.//Саратовский научно-медицинский журнал 2016, 12 (2): 168-174
2029
Shadt E.E., Matyushina V.A.
Shadt E.E.
Ural State Medical University (Ekaterinburg, Russia)
Matyushina V.A.
Ural State Medical University (Ekaterinburg, Russia)
BIOCHEMISTRY OF MENTAL DISEASES.
GENETIC ASPECTS, ROLE OF NUTRITION AND STRESS IN THE ARISE OF MENTAL ILLNESSES
Abstract: the article examines the biochemical processes occurring in the body during various mental disorders. These diseases are a serious problem that affects millions of people around the world. They include a wide range of conditions such as depression, schizophrenia, bipolar disorder and anxiety disorders. Despite significant research in this area, the exact causes and mechanisms of development of mental illness remain unknown. However, modern research in the field of biochemistry allows us to better understand the connection between chemical processes in the brain and the development of mental illness.
Keywords: mental disorders, schizophrenia, depression, neurotransmitters, role of nutrition, biochemical processes, stress.
2030
