Forskere afslører, hvordan hjernens kemikalie dopamin er forbundet med skizofreni

Forskere afslører, hvordan hjernens kemikalie dopamin er forbundet med skizofreni

Forskere ved Lieber Institute for Brain Development (LIBD) mener, at de har løst et mysterium, der har udfordret videnskabsmænd i mere end 70 år: hvordan hjernens kemikalie dopamin er forbundet med skizofreni, den ofte ødelæggende hjernesygdom karakteriseret ved vrangforestillinger, hallucinationer og andre former for psykoser.

Ved at studere ekspressionen af ​​gener i caudate-kernen - en region af hjernen, der er forbundet med følelsesmæssig beslutningstagning - fandt forskerne fysiske beviser på, at neuronale celler ikke er i stand til præcist at kontrollere dopaminniveauet, og de identificerede også den genetiske mekanisme, der styrer dopaminstrømmen. Deres resultater blev offentliggjort i dag i tidsskriftet Nature Neuroscience.

Indtil nu har videnskabsmænd ikke været i stand til at tyde, om dopaminforbindelsen var en årsagsfaktor eller blot en måde at behandle skizofreni på. Vi har det første bevis på, at dopamin er en årsagsfaktor i skizofreni."

Daniel R. Weinberger, MD, administrerende direktør og direktør for Lieber Institute og medforfatter af undersøgelsen

Dopamin, en type neurotransmitter, fungerer som en kemisk budbringer, der sender signaler mellem neuroner - nerveceller i hjernen - for at ændre deres aktivitet og adfærd. Dopamin er belønningsneurotransmitteren, der giver folk mulighed for at føle glæde.

Ifølge National Institute of Mental Health er skizofreni en af ​​de 15 mest almindelige årsager til handicap på verdensplan, med psykotiske symptomer som hallucinationer, vrangforestillinger og tankeforstyrrelser, samt reduceret udtryk for følelser, nedsat motivation til at nå mål, vanskeligheder i sociale relationer, motorisk svækkelse og kognitiv svækkelse. Symptomer begynder typisk i slutningen af ​​teenageårene eller tidlig voksenalder, selvom kognitiv svækkelse og usædvanlig adfærd nogle gange optræder i barndommen. Nuværende behandlinger for skizofreni omfatter antipsykotika, som behandler symptomerne på psykose, men ikke årsagen.

"En af de vigtigste bivirkninger ved de medicin, der bruges til at behandle skizofreni, er manglen på fornøjelse og fornøjelse," sagde Dr. Jennifer Erwin, en forsker ved instituttet og en af ​​rapportens forfattere. "Hvis vi kunne målrette dopaminreceptoren specifikt med medicin, kunne det teoretisk set være en ny behandlingsstrategi, der ikke ville begrænse en patients lykke så meget."

Forskere har i årtier vidst, at uregelmæssige dopaminniveauer har en vis sammenhæng med psykose og er en kritisk faktor i skizofreni, Alzheimers sygdom og andre neuropsykiatriske lidelser. Lægemidler, der øger dopamin i hjernen, såsom amfetamin, er kendt for at forårsage psykose. Medicin, der behandler psykose, gør det ved at reducere dopaminaktiviteten.

Disse observationer har inspireret generationer af videnskabsmænd til at forsøge at forstå, om – og hvordan – en ubalance af dopamin faktisk er forbundet med skizofreni. Dopamin overfører information i hjernen ved at interagere med proteiner på overfladen af ​​hjerneceller kaldet dopaminreceptorer. Ved at studere disse receptorer har forskere ved Lieber Institute fundet nye beviser, der bekræfter, at dopamin er en årsagsfaktor i skizofreni.

Genetik og genomik e-bog

Samling af de bedste interviews, artikler og nyheder fra det sidste år. Download en gratis kopi

Efterforskere undersøgte hundredvis af hjerneprøver doneret til Lieber Institute fra over 350 mennesker, nogle med skizofreni og andre uden psykiatrisk sygdom. De valgte at fokusere på kaudatkernen, en del af hjernen, der er afgørende for at lære at gøre komplekse ideer og adfærd mere automatiske og intuitive, men også fordi den har hjernens rigeste forsyning af dopamin. De undersøgte også en region af det menneskelige genom, der er blevet forbundet med risikoen for skizofreni i store internationale genetiske undersøgelser. Denne region indeholder generne for proteinreceptorerne, der reagerer på dopamin, hvilket tyder på forbindelsen mellem dopamin og skizofreni. Men mens genetiske data højst antyder en rolle for dopaminreceptorer med risiko for skizofreni, er dataene usikre og identificerer ikke, hvad forholdet faktisk er. Forskerne ved Lieber Institute tog en kritisk tilgang til at opdage de mekanismer, der gør dopaminreceptorer til en risikofaktor.

Mekanismen eksisterer specifikt i en undertype af dopaminreceptor kaldet autoreceptoren, som ligger på den "mandlige" side af forbindelsen mellem neuroner, den præsynaptiske terminal. Denne autoreceptor regulerer, hvor meget dopamin der frigives fra den præsynaptiske neuron. Når autoreceptorerne er svækket, er strømmen af ​​dopamin i hjernen dårligt kontrolleret, og for meget dopamin flyder for længe.

Forskerne fandt ud af, at reduceret ekspression af denne autoreceptor i hjernen forklarer de genetiske beviser for sygdomsrisiko. Dette er i overensstemmelse med den fremherskende hypotese om, at for meget dopamin spiller en rolle i psykose og er et stærkt bevis på, at dopamin-skizofreni-puslespillet endelig er blevet løst.

Den banebrydende neuroforsker Dr. Sol Snyder hyldede undersøgelsen som et gennembrud i årtier undervejs. Dr. Snyder er en fremtrædende professor i neurovidenskab, farmakologi og psykiatri og grundlægger af afdelingen for neurovidenskab ved Johns Hopkins University School of Medicine, der bærer hans navn. Han var videnskabsmanden, der opdagede, at antipsykotika virker ved at reducere hjernens dopamin.

"Der er en masse forvirrende data, der tyder på relevansen af ​​dopamin- og dopaminreceptorer i skizofreni," sagde Dr. Snyder, som ikke var involveret i dette forskningsprojekt. "Det vigtigste, disse forskere har gjort, er at indsamle data, der binder alt sammen og viser på en overbevisende måde, at dopaminsystemet er ude af stilstand i skizofreni, og at dette er årsagen til sygdommen."

"Forbindelsen mellem dopamin og skizofreni har været diskuteret i årtier," sagde Dr. Snyder. "De plejede at sige: 'Nå, det er interessant at spekulere i det, men der er ingen solide beviser'. Men nu hvor vi har meget mere præcise data, vender vi hele tiden tilbage til den samme historie. Du behøver ikke kalde det en hypotese længere."

Kilde:

Kære Institut for Hjerneudvikling

Reference:

Benjamin, KJM, et al. (2022) Analyse af transkriptomet af caudatkernen hos personer med skizofreni fremhæver effekten af ​​antipsykotika og nye risikogener. Naturens neurovidenskab. doi.org/10.1038/s41593-022-01182-7.

.