Ar plaukų analizė galėtų diagnozuoti šizofreniją?
Naujas požiūris į biologinės šizofrenijos kilmės tyrimą nustatė perteklinį vandenilio sulfido gamybą smegenyse kaip veiksnį.
Neseniai EMBO molekulinė medicina tyrimas taip pat rodo, kad fermentas, kuris padeda gaminti vandenilio sulfidą smegenyse ir palieka pėdsakus žmogaus plaukuose, gali būti kaip simptomų neturintis šizofrenijos potipio biomarkeris.
Mokslininkai teigia, kad išvados gali sukelti naują šizofrenijos vaistų klasę. Dabartinis gydymas, nukreiptas į smegenų dopamino ir serotonino sistemas, ne visada yra veiksmingas ir sukelia šalutinį poveikį.
„Nukreipus vandenilio sulfido metabolinį kelią, gaunamas naujas terapinis požiūris“, - padarė išvadą autoriai, kurių tyrimas apėmė genų inžinerijos būdu sukurtas peles, po mirties mirusį žmogaus smegenų audinį ir žmones, sergančius šizofrenija ir be jos.
Vyresnysis tyrimo autorius dr. Takeo Yoshikawa, vadovaujantis molekulinės psichiatrijos komandai RIKEN smegenų mokslo centre Japonijoje, pažymi, kad vaistų kompanijos nustojo kurti naujus šizofrenijos gydymo būdus.
„Naujų vaistų kūrimui reikalinga nauja paradigma“, - pastebi jis ir priduria, kad „šiuo metu apie 30% šizofrenija sergančių pacientų yra atsparūs dopamino D2 receptorių antagonistų terapijai“.
Ieškant patikimesnio žymeklio
Trumpai tariant, naujajame tyrime nagrinėjami šizofrenijos elgesio žymens, vadinamo priešpulsiniu slopinimu, molekuliniai pagrindai, siekiant nustatyti patikimesnį, objektyvesnį biocheminį žymeklį.
Daugelis žmonių į staigų triukšmo protrūkį reaguoja netikėtai. Tačiau jei prieš tai jie išgirsta mažesnį trumpą sprogimą - arba iš anksto impulsą, didesnis sprogimas juos gerokai nustebina. Taip yra todėl, kad prepulsas slopina stulbinantį atsaką.
Dešimtmečius mokslininkai žinojo, kad daugeliui žmonių, sergančių šizofrenija, yra mažesnis prepulsų slopinimas; jų stulbinantis atsakas į staigų garsų triukšmą yra per didelis net tada, kai yra pirminis impulsas.
Gydytojas Yoshikawa ir jo kolegos savo tyrimo pradžia laikė priešpulsinį slopinimą.
Jie ieškojo baltymų ekspresijos modelių, kurie galėtų atitikti tuos lygius, pelių padermes, kurių priešpulsinis slopinimas yra skirtingas.
Ši paieška nustatė fermentą Mpst. Mokslininkai pastebėjo, kaip pelėms, turinčioms mažą prepulso slopinimą, smegenų Mpst lygis buvo daug didesnis nei pelėms, kurioms būdingas didelis prepulsų slopinimas.
Mpst, vandenilio sulfidas ir plaukų folikulai
Žinodama, kad viena iš „Mpst“ funkcijų yra padėti gaminti junginio vandenilio sulfidą, komanda ištyrė gyvūnų smegenis ir nustatė, kad vandenilio sulfido lygis buvo didesnis tiems, kuriems buvo mažas priešpulsinis slopinimas.
„Niekas niekada negalvojo apie priežastinį vandenilio sulfido ir šizofrenijos ryšį“, - komentuoja dr. Yoshikawa.
„Kai mes tai atradome, - priduria jis, - mes turėjome išsiaiškinti, kaip tai vyksta ir ar šios pelių išvados pasiteisins šizofrenija sergantiems žmonėms“.
Nustatę Mpst kaip pagrindinį įtariamąjį, mokslininkai ėmė ieškoti papildomų įrodymų. Jie sukūrė peles, kurių trūksta Mpst, ir parodė, kad jos turi didesnį priešpulsinį slopinimą nei įprastos pelės.
Šis rezultatas reiškė, kad Mpst sumažinimas gali būti būdas atstatyti priešpulsinį slopinimą.
Kitame įrodymų rinkimo etape komanda palygino pomirtinį smegenų audinį iš žmonių, sergančių šizofrenija ir be jos.
Palyginimas parodė stipresnę geno, koduojančio Mpst, ekspresiją smegenų audinyje tiems, kurie serga šizofrenija. Be to, pasirodė, kad Mpst lygis prieš mirtį atitiko šizofrenijos simptomų sunkumą.
Kituose tyrimuose mokslininkai ištyrė 149 šizofrenija sergančių žmonių ir 166 be ligos plaukų folikulus. Jie nustatė didesnį baltymų kiekį, kuris perrašo informaciją iš geno, koduojančio Mpst folikuluose, iš šizofrenija sergančių žmonių.
Epigenetinė šizofrenijos kilmė
Šizofrenijos išsivystymo tikimybė apima genų ir aplinkos sąveiką. Šios sąveikos pavyzdys yra epigenetiniai pokyčiai, kai cheminės žymos ant DNR gali pakeisti genų ekspresiją, pavyzdžiui, jas įjungti ir išjungti.
Tyrimai su pelėmis ir pomirtiniu žmogaus smegenų audiniu parodė, kad didesnis Mpst kiekis koreliuoja su DNR pakitimais, dėl kurių nuolat keičiasi genų ekspresija. Tai žinodama komanda ieškojo aplinkos veiksnių, galinčių sukelti nuolatinį Mpst padidėjimą.
Kadangi vandenilio sulfidas gali apsaugoti nuo streso sukelto uždegimo, komanda domėjosi, ar uždegiminis stresas ankstyvo smegenų vystymosi metu gali prisidėti prie pagrindinės šizofrenijos priežasties.
"Mes nustatėme, kad antioksidaciniai žymenys, įskaitant vandenilio sulfido gamybą, kurie kompensuoja oksidacinį stresą ir neuroinflammentaciją smegenų vystymosi metu, buvo susiję su šizofrenija sergančių žmonių smegenyse esančiais Mpst lygiais", - pažymi dr. Yoshikawa.
Spekuliuodamas, ką tai reiškia šizofrenijos kilmei, jis siūlo, kad kai tik epigenetiniai pokyčiai įjungia per didelę vandenilio sulfido gamybą, tai tęsiasi visą likusį žmogaus gyvenimą. Šią šizofreniją jis vadina „sulfidiniu stresu“.
"Mūsų rezultatai pateikia naują vaistų kūrimo principą ar paradigmą, ir šiuo metu mes tiriame, ar vandenilio sulfido sintezės slopinimas gali palengvinti simptomus pelių šizofrenijos modeliuose."
Daktaras Takeo Yoshikawa
