Vědci odhalují, jak je mozková chemická látka dopamin spojena se schizofrenií

Vědci odhalují, jak je mozková chemická látka dopamin spojena se schizofrenií

Výzkumníci z Lieberova institutu pro vývoj mozku (LIBD) věří, že se jim podařilo vyřešit záhadu, která zpochybňuje vědce již více než 70 let: jak je chemický dopamin v mozku spojen se schizofrenií, často devastující mozkovou poruchou charakterizovanou bludným myšlením, halucinacemi a dalšími formami psychózy.

Studiem exprese genů v caudate nucleus - oblasti mozku spojené s emocionálním rozhodováním - vědci našli fyzické důkazy, že neuronové buňky nejsou schopny přesně kontrolovat hladiny dopaminu, a také identifikovali genetický mechanismus, který řídí tok dopaminu. Jejich výsledky byly dnes zveřejněny v časopise Nature Neuroscience.

Až dosud vědci nebyli schopni rozluštit, zda spojení s dopaminem bylo příčinným faktorem, nebo jen způsobem léčby schizofrenie. Máme první důkaz, že dopamin je příčinným faktorem schizofrenie.“

Daniel R. Weinberger, MD, výkonný ředitel a ředitel Lieberova institutu a spoluautor studie

Dopamin, typ neurotransmiteru, funguje jako chemický posel, který vysílá signály mezi neurony – nervové buňky v mozku – za účelem změny jejich aktivity a chování. Dopamin je neurotransmiter odměny, který lidem umožňuje cítit potěšení.

Podle Národního ústavu duševního zdraví je schizofrenie celosvětově jednou z 15 nejčastějších příčin invalidity, s psychotickými příznaky, jako jsou halucinace, bludy a poruchy myšlení, dále se sníženým projevem emocí, sníženou motivací k dosažení cílů, potížemi v sociálních vztazích, poruchami motoriky a kognitivních funkcí. Symptomy obvykle začínají v pozdní adolescenci nebo rané dospělosti, i když kognitivní poruchy a neobvyklé chování se někdy objevují v dětství. Současná léčba schizofrenie zahrnuje antipsychotika, která léčí symptomy psychózy, ale ne její příčinu.

„Jedním z hlavních vedlejších účinků léků používaných k léčbě schizofrenie je nedostatek potěšení a potěšení,“ řekla doktorka Jennifer Erwinová, výzkumnice z institutu a jedna z autorek zprávy. "Pokud bychom mohli zacílit na dopaminový receptor specificky pomocí léků, teoreticky by to mohla být nová léčebná strategie, která by tolik neomezila pacientovo štěstí."

Vědci po desetiletí věděli, že nepravidelné hladiny dopaminu mají určitou souvislost s psychózou a jsou kritickým faktorem u schizofrenie, Alzheimerovy choroby a dalších neuropsychiatrických poruch. Je známo, že léky, které zvyšují dopamin v mozku, jako jsou amfetaminy, způsobují psychózu. Léky, které léčí psychózu, to dělají snížením aktivity dopaminu.

Tato pozorování inspirovala generace vědců, aby se pokusili pochopit, zda – a jak – nerovnováha dopaminu skutečně souvisí se schizofrenií. Dopamin přenáší informace v mozku interakcí s proteiny na povrchu mozkových buněk nazývanými dopaminové receptory. Studiem těchto receptorů našli vědci z Lieberova institutu nové důkazy potvrzující, že dopamin je příčinným faktorem schizofrenie.

Elektronická kniha Genetika a genomika

Kompilace top rozhovorů, článků a novinek za poslední rok. Stáhněte si bezplatnou kopii

Vyšetřovatelé zkoumali stovky vzorků mozků darovaných Lieberově institutu od více než 350 lidí, z nichž někteří měli schizofrenii a jiní neměli psychiatrické onemocnění. Rozhodli se zaměřit na caudate nucleus, část mozku, která je klíčová pro učení, jak učinit složité myšlenky a chování automatičtější a intuitivnější, ale také proto, že má mozek nejbohatší zásobu dopaminu. Prozkoumali také oblast lidského genomu, která byla ve velkých mezinárodních genetických studiích spojována s rizikem schizofrenie. Tato oblast obsahuje geny pro proteinové receptory, které reagují na dopamin, což naznačuje spojení dopamin-schizofrenie. Ale zatímco genetická data naznačují nanejvýš roli dopaminových receptorů ohrožených schizofrenií, data jsou neprůkazná a neidentifikují, jaký vztah ve skutečnosti je. Vědci z Lieberova institutu zaujali kritický přístup k odhalení mechanismů, které činí dopaminové receptory rizikovým faktorem.

Mechanismus existuje specificky v podtypu dopaminového receptoru zvaného autoreceptor, který leží na „mužské“ straně spojení mezi neurony, presynaptickém zakončení. Tento autoreceptor reguluje, kolik dopaminu se uvolňuje z presynaptického neuronu. Při poruše autoreceptorů je tok dopaminu v mozku špatně řízen a příliš mnoho dopaminu proudí příliš dlouho.

Vědci zjistili, že snížená exprese tohoto autoreceptoru v mozku vysvětluje genetický důkaz rizika onemocnění. To je v souladu s převládající hypotézou, že příliš mnoho dopaminu hraje roli v psychóze a je to silný důkaz, že hádanka dopamin-schizofrenie byla konečně vyřešena.

Průkopnický neurovědec Dr. Sol Snyder ocenil studii jako průlomovou dekády připravované. Dr. Snyder je významný profesor neurovědy, farmakologie a psychiatrie a zakladatel oddělení neurověd na Lékařské fakultě Univerzity Johnse Hopkinse, která nese jeho jméno. Byl to vědec, který objevil, že antipsychotika fungují tak, že snižují mozkový dopamin.

"Existuje mnoho matoucích údajů naznačujících význam dopaminových a dopaminových receptorů u schizofrenie," řekl Dr. Snyder, který se na tomto výzkumném projektu nepodílel. "Nejdůležitější věc, kterou tito vědci udělali, je shromáždit data, která vše spojují dohromady a přesvědčivým způsobem ukazují, že dopaminový systém je při schizofrenii mimo mísu a že to je příčinou onemocnění."

"Spojení mezi dopaminem a schizofrenií bylo diskutováno po celá desetiletí," řekl Dr. Snyder. "Říkali: "No, je zajímavé o tom spekulovat, ale neexistují žádné solidní důkazy." Ale teď, když máme mnohem přesnější data, stále se vracíme ke stejnému příběhu. Už to nemusíš nazývat hypotézou."

Zdroj:

Vážený Ústavu pro rozvoj mozku

Odkaz:

Benjamin, KJM, a kol. (2022) Analýza transkriptomu caudatus nucleus u jedinců se schizofrenií zdůrazňuje účinek antipsychotik a nových rizikových genů. Přírodní neurověda. doi.org/10.1038/s41593-022-01182-7.

.