Aineenvaihdunnalliset muutokset episodisessa ja kroonisessa masennuksessa

Kirjoitin aiemmassa blogitekstissäni ”masennuksen monet kasvot” masennuksen oirekuvan moniulotteisuudesta sekä sen keston vaihtelusta: joillakin masennus pitkittyy. On kuitenkin epäselvää, miksi näin tapahtuu. Tutkimme viime vuoden lopulla ilmestyneessä artikkelissa (Kurkinen et al., 2021) episodisen ja kroonisen masennuksen välisiä aineenvaihdunnallisia eroja. Löydökset voisivat paljastaa jotain alttiudesta masennuksen kroonistumiselle tai vaihtoehtoisesti kroonistumisen aineenvaihdunnallisia seurauksia.

Tutkimuksessamme havaittiin eroja yhden hiilen metaboliaan liittyvissä aineenvaihduntatuotteissa episodisen ja kroonisen masennuksen välillä (Kuva 1). Yhden hiilen metabolia on aineenvaihduntareitti, jossa metyloidaan erilaisia aineita, eli niihin liitetään metyyliryhmiä (yksi hiili ja kolme vetyä). Metylaatio on tärkeää mm. serotoniinin, dopamiinin ja noradrenaliinin tuotannossa ja kuljetuksessa. Näillä hermovälittäjäaineilla on puolestaan oma roolinsa masennuksessa. Löydökset viittaisivat siihen, että episodisen ja kroonisen masennuksen välillä on eroa metylaatioreaktioiden tasolla – se, ovatko metylaatioreaktiot häiriintyneet nimenomaan episodisessa vai kroonisessa masennuksessa on vielä epäselvää, mutta terveiden verrokkien lisääminen tutkimukseen auttaisi ymmärtämään tuloksia paremmin.

Myös energia-aineenvaihduntaan liittyvien aineenvaihdunnantuotteiden määrät olivat erilaisia episodisen ja kroonisen masennusryhmän välillä (Kuva 1). Energia-aineenvaihdunnan tuotteet liittyvät tässä tapauksessa sitruunahappokiertoon, joka tapahtuu solun energiakeskuksissa, mitokondrioissa. Glutamaattia hyödynnetään sitruunahappokierron lähtöaineena erityisesti astrosyyteissä, jotka ovat aivojen tukisolukkoa ja välittävät energiaa hermosoluille. Energia-aineenvaihdunnan muutokset voisivat mahdollisesti liittyä kroonisessa masennuksessa krooniseen tulehdustilaan ja stressiin.

Aineenvaihdunnan poikkeavuuksia tai muutoksia voi masentuneella olla siis jo valmiiksi altistamassa masennukselle tai sen kroonistumiselle, mutta muutokset voivat myös olla seurausta masennuksesta. Miten siis tulkita saatuja tuloksia? Miten nämä aineenvaihdunnalliset reitit voisivat olla kytköksissä masennuksen kroonistumiseen – altistavana tekijänä vai seurauksena? Seuraavaksi pitäisi verrata episodisesti ja kroonisesti masentuneita terveisiin verrokkeihin saadaksemme paremman kuvan oletettujen muutosten suunnasta koeryhmissä. Näin saisimme tietoa siitä, liittyvätkö havaitut muutokset aineenvaihdunnan häiriintymiseen episodisessa vai kroonisessa masennuksessa eli kumpi on käytännössä kauempana terveestä aineenvaihdunnasta.

Mielestäni haastavampi kysymys tutkimuksellisesti on kuitenkin se, ovatko aineenvaihdunnan muutokset altistavia tekijöitä masennukselle tai sen kroonistumiselle, vai pikemminkin sen seurausta. Onko niillä kenties yhteinen syy? Tätä asetelmaa voitaisiin ehkä tutkia lisäämällä tutkimukselle ajallinen ulottuvuus – mikäli aineenvaihdunnalliset muutokset väistyvät masennuksen helpottaessa, voitaisiin ajatella, että ne liittyivät nimenomaan masennukseen. Mikäli muutokset yhä säilyvät, vaikka potilas on jo parantunut masennuksesta, voitaisiin päätellä, että aineenvaihdunnalliset muutokset ovat yksilöön liittyviä, ja ikään kuin altistavia tekijöitä masennukseen sairastumiselle tai sen pitkittymiselle. Siitä seuraava askel olisi sitten pohtia sitä, kuinka näitä havaintoja voi käyttää masennuksen hoidon parantamiseen.

Kuva 1. Luonnos yhden hiilen metaboliasta (methylation reactions) ja sitruunahappokierrosta (TCA cycle). Nuolet osoittavat muutoksen suunnan koeryhmissä: episodinen masennus (Episodic MDD) ja krooninen masennus (Chronic depression). DMG, dimethylglycine; SAM, S-adeno- sylmethionine; SAH, S-adenosylhomocysteine; GAA, guanidinoacetic acid; GNMT, glycine-N- methyltransferase; GAMT, guanidinoacetate methyltransferase; PEMT, phosphatidyletha- nolamine methyltransferase; CDP-ethanolamine, cytidine diphosphate ethanolamine; CDP-choline, cytidine 5´phosphocholine.

Tutkimuksessa saadut tulokset eivät olleet tilastollisesti merkittäviä, vaan trendejä, jotka suuremmassa aineistossa saattaisivat nousta selkeämmin esiin. Aineenvaihdunnan tutkimuksissa yleensä suositaankin melko suuria aineistoja, ja tässä blogitekstissä käsiteltyä tutkimusta pidetään eräänlaisena pilottitutkimuksena eli alustavana kokeena ennen varsinaista, isompaa, tutkimusta. Tulokset vaikuttavat kuitenkin siltä, että tutkimusta kannattaa jatkaa isommalla aineistolla ja tutkia tarkemmin. Tämä aihe on minulle erittäin mielenkiintoinen, ja olen onnekas, että pääsen yhdistämään psykiatrisessa tutkimuksessani biologista osaamistani ja sekä psykologian että psykiatrian kiinnostustani.

Kurkinen, K., Kärkkäinen, O., Lehto, S., Luoma, I., Kraav, S.-L., Nieminen, A., Kivimäki, P., Therman, S., Tolmunen, T., 2021. One-carbon and energy metabolism in major depression compared to chronic depression in adolescent outpatients: A metabolomic pilot study. J. Affect. Disord. Reports 100261, 1–9. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jadr.2021.100261