Peneliti melaporkan bahwa penurunan sinyal ATP di hipokampus dorsal tikus jantan, yang didorong oleh perubahan pada protein connexin 43, dapat memicu perilaku mirip depresi dan kecemasan. Studi yang diterbitkan di The Journal of Neuroscience menemukan bahwa stres kronis menurunkan ATP ekstraseluler dan kadar connexin 43, bahwa pengurangan protein secara eksperimental memicu perilaku serupa bahkan tanpa stres, dan bahwa memulihkannya pada hewan yang stres meningkatkan tanda perilaku distress.
Tim peneliti yang dipimpin oleh Tian-Ming Gao di Southern Medical University menyelidiki bagaimana sinyal adenosina trifosfat (ATP) memengaruhi perilaku terkait emosi pada tikus jantan dewasa, dengan fokus pada hipokampus dorsal. Wilayah otak ini terlibat dalam memori dan respons stres dan sangat terkait dengan gangguan suasana hati, sebagian karena sensitif terhadap stres berkepanjangan dan perubahan regulasi emosional.
ATP paling dikenal sebagai pembawa energi utama sel, tetapi juga berfungsi sebagai kurir kimia yang membantu neuron dan sel otak lainnya berkomunikasi. Karena komunikasi sehat antar sel otak sangat penting untuk mengatur suasana hati, kelompok Gao memusatkan pekerjaan mereka pada bagaimana ATP dilepaskan dan diatur di hipokampus dorsal, menurut ringkasan dari Society for Neuroscience.
Pada tikus yang terpapar stres kekalahan sosial kronis, peneliti menemukan bahwa hewan yang rentan mengembangkan perilaku mirip depresi dan kecemasan memiliki kadar ATP ekstraseluler yang rendah di hipokampus dorsal, disertai ekspresi connexin 43 yang lebih rendah. Connexin 43 membentuk saluran di astrosit yang membantu melepaskan ATP ke ruang luar sel, menjadikannya pengatur kunci sinyal energi otak lokal.
Untuk mengisolasi peran pelepasan ATP dari stres itu sendiri, tim menggunakan alat genetik kondisional untuk menurunkan atau menghapus connexin 43 secara khusus di astrosit di hipokampus dorsal tikus yang tidak stres. Manipulasi ini menyebabkan ATP ekstraseluler lebih rendah dan memicu perilaku depresi dan mirip kecemasan, sementara penghapusan connexin 43 serupa di neuron tidak menghasilkan perubahan perilaku ini, seperti yang dilaporkan penulis di The Journal of Neuroscience.
Studi juga menunjukkan bahwa menambahkan analog ATP stabil (ATPγS) pada tikus stres yang rentan dapat membalikkan beberapa defisit perilaku, dan bahwa meningkatkan connexin 43 di astrosit hipokampus dorsal sambil membatasi pemecahan ATP memulihkan kadar ATP dan meningkatkan perilaku terkait suasana hati. Bersama-sama, eksperimen ini menunjukkan bahwa pelepasan ATP yang defisien dari astrosit di hipokampus dorsal dapat secara kausal mendorong perilaku mirip depresi dan kecemasan dalam model tikus ini.
Gao mengatakan dalam siaran pers bahwa "ini adalah bukti langsung pertama bahwa pelepasan ATP yang defisien di [wilayah] hipokampus mendorong perilaku depresi dan mirip kecemasan, mengungkap jalur molekuler bersama [untuk kondisi ini]." Pekerjaan ini membantu menjelaskan mengapa depresi dan kecemasan sering terjadi bersamaan dan menunjuk pada connexin 43 astrositik dan sinyal ATP sebagai target terapeutik potensial untuk mengobati gangguan komorbid ini.
Menurut Society for Neuroscience dan liputan terkait dari outlet seperti ScienceDaily dan Medical Xpress, peneliti sekarang berencana memperluas pekerjaan untuk menyertakan tikus jantan dan betina dalam eksperimen mendatang untuk menguji apakah mekanisme yang sama beroperasi antar jenis kelamin.
