Tutkijat selvittävät, kuinka aivojen kemiallinen dopamiini liittyy skitsofreniaan

Tutkijat selvittävät, kuinka aivojen kemiallinen dopamiini liittyy skitsofreniaan

Lieber Institute for Brain Developmentin (LIBD) tutkijat uskovat ratkaisseensa mysteerin, joka on haastanut tutkijoita yli 70 vuoden ajan: kuinka aivojen kemiallinen dopamiini liittyy skitsofreniaan, joka on usein tuhoisa aivosairaus, jolle on ominaista harhainen ajattelu, hallusinaatiot ja muut psykoosin muodot.

Tutkimalla geenien ilmentymistä caudate-ytimessä - emotionaaliseen päätöksentekoon liittyvässä aivojen alueella - tutkijat löysivät fyysisiä todisteita siitä, että hermosolut eivät pysty hallitsemaan tarkasti dopamiinitasoja, ja he tunnistivat myös geneettisen mekanismin, joka ohjaa dopamiinin virtausta. Heidän tulokset julkaistiin tänään Nature Neuroscience -lehdessä.

Toistaiseksi tiedemiehet eivät ole kyenneet selvittämään, oliko dopamiiniyhteys syytekijä vai vain tapa hoitaa skitsofreniaa. Meillä on ensimmäiset todisteet siitä, että dopamiini on skitsofrenian aiheuttaja."

Daniel R. Weinberger, MD, Lieber-instituutin toiminnanjohtaja ja johtaja sekä tutkimuksen toinen kirjoittaja

Dopamiini, eräänlainen välittäjäaine, toimii kemiallisena sanansaattajana, joka lähettää signaaleja hermosolujen - aivojen hermosolujen - välillä muuttaakseen niiden toimintaa ja käyttäytymistä. Dopamiini on välittäjäaine, jonka avulla ihmiset voivat tuntea mielihyvää.

Kansallisen mielenterveysinstituutin mukaan skitsofrenia on yksi 15 yleisimmistä vammaisuuden syistä maailmanlaajuisesti, ja siihen liittyy psykoottisia oireita, kuten hallusinaatioita, harhaluuloja ja ajatushäiriöitä, sekä tunteiden ilmaisun vähenemistä, motivaatiota saavuttaa tavoitteita, vaikeuksia sosiaalisissa suhteissa, motorisia ja kognitiivisia häiriöitä. Oireet alkavat tyypillisesti myöhään teini-iässä tai varhaisessa aikuisiässä, vaikka kognitiivisia häiriöitä ja epätavallisia käyttäytymismalleja ilmenee joskus lapsuudessa. Nykyiset skitsofrenian hoidot sisältävät psykoosilääkkeitä, jotka hoitavat psykoosin oireita, mutta eivät sen syytä.

"Yksi skitsofrenian hoitoon käytettävien lääkkeiden tärkeimmistä sivuvaikutuksista on nautinnon ja nautinnon puute", sanoi tohtori Jennifer Erwin, instituutin tutkija ja yksi raportin tekijöistä. "Jos voisimme kohdistaa dopamiinireseptorin nimenomaan lääkkeillä, se voisi teoriassa olla uusi hoitostrategia, joka ei rajoita potilaan onnellisuutta niin paljon."

Tiedemiehet ovat tienneet vuosikymmeniä, että epäsäännöllisillä dopamiinitasoilla on jokin yhteys psykoosiin ja että ne ovat kriittinen tekijä skitsofrenian, Alzheimerin taudin ja muiden neuropsykiatristen häiriöiden yhteydessä. Aivojen dopamiinia lisäävien lääkkeiden, kuten amfetamiinien, tiedetään aiheuttavan psykoosia. Psykoosia hoitavat lääkkeet vähentävät dopamiiniaktiivisuutta.

Nämä havainnot ovat inspiroineet tutkijoiden sukupolvia yrittämään ymmärtää, liittyykö – ja miten – dopamiinin epätasapaino todellakin skitsofreniaan. Dopamiini välittää tietoa aivoissa olemalla vuorovaikutuksessa aivosolujen pinnalla olevien proteiinien kanssa, joita kutsutaan dopamiinireseptoreiksi. Lieber-instituutin tutkijat ovat löytäneet näitä reseptoreita tutkimalla uusia todisteita, jotka vahvistavat, että dopamiini on skitsofrenian aiheuttaja.

Genetiikka ja genomiikka e-kirja

Kokoelma viime vuoden huippuhaastatteluista, artikkeleista ja uutisista. Lataa ilmainen kopio

Tutkijat tutkivat satoja Lieber-instituutille lahjoitettuja aivonäytteitä yli 350 ihmiseltä, joista osa sairasti skitsofreniaa ja osa ilman psykiatrista sairautta. He päättivät keskittyä häntäytimeen, aivojen osaan, joka on ratkaisevan tärkeä opetettaessa tekemään monimutkaisista ideoista ja käytöksistä automaattisempia ja intuitiivisempia, mutta myös siksi, että siinä on aivojen runsain dopamiinivarasto. He tutkivat myös ihmisen genomin aluetta, joka on liitetty skitsofrenian riskiin suurissa kansainvälisissä geneettisissä tutkimuksissa. Tämä alue sisältää geenit proteiinireseptoreille, jotka reagoivat dopamiiniin, mikä viittaa dopamiini-skitsofrenia-yhteyteen. Mutta vaikka geneettiset tiedot viittaavat korkeintaan skitsofrenian riskiryhmään kuuluvien dopamiinireseptoreiden rooliin, tiedot eivät ole vakuuttavia eivätkä tunnista, mikä suhde todellisuudessa on. Lieber-instituutin tutkijat omaksuivat kriittisen lähestymistavan löytääkseen mekanismeja, jotka tekevät dopamiinireseptoreista riskitekijän.

Mekanismi esiintyy erityisesti dopamiinireseptorin alatyypissä, jota kutsutaan autoreseptoriksi, joka sijaitsee hermosolujen välisen yhteyden "miespuolisella" puolella, presynaptisessa terminaalissa. Tämä autoreseptori säätelee, kuinka paljon dopamiinia vapautuu presynaptisesta neuronista. Kun autoreseptorit ovat heikentyneet, dopamiinin virtaus aivoissa on huonosti hallinnassa ja liikaa dopamiinia virtaa liian kauan.

Tutkijat havaitsivat, että tämän autoreseptorin vähentynyt ilmentyminen aivoissa selittää sairauden riskin geneettisen todisteen. Tämä on yhdenmukainen vallitsevan hypoteesin kanssa, että liiallisella dopamiinilla on rooli psykoosissa, ja se on vahva todiste siitä, että dopamiini-skitsofrenia-pulma on vihdoin ratkaistu.

Uraauurtava neurotieteilijä tohtori Sol Snyder ylisti tutkimusta vuosikymmenten läpimurrona. Tohtori Snyder on arvostettu neurotieteen, farmakologian ja psykiatrian professori ja hänen nimeään kantavan Johns Hopkinsin yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun neurotieteen osaston perustaja. Hän oli tiedemies, joka havaitsi, että psykoosilääkkeet vähentävät aivojen dopamiinia.

"On olemassa paljon hämmentävää tietoa, joka viittaa dopamiinin ja dopamiinireseptorien merkitykseen skitsofrenian hoidossa", sanoi tohtori Snyder, joka ei ollut mukana tässä tutkimusprojektissa. "Tärkein asia, jonka nämä tutkijat ovat tehneet, on kerätä tietoja, jotka yhdistävät kaiken ja osoittavat vakuuttavasti, että dopamiinijärjestelmä on rikki skitsofreniassa ja että tämä on syy-yhteyttä sairauteen."

"Dopamiinin ja skitsofrenian välisestä yhteydestä on keskusteltu vuosikymmeniä", tohtori Snyder sanoi. "Heillä oli tapana sanoa: 'No, on mielenkiintoista spekuloida siitä, mutta mitään vankkaa näyttöä ei ole." Mutta nyt kun meillä on paljon tarkempaa tietoa, palaamme jatkuvasti samaan tarinaan. Sinun ei tarvitse enää kutsua sitä hypoteesiksi."

Lähde:

Hyvä aivojen kehityksen instituutti

Viite:

Benjamin, KJM, et ai. (2022) Skitsofreniaa sairastavien henkilöiden häntäytimen transkription analyysi korostaa psykoosilääkkeiden ja uusien riskigeenien vaikutusta. Luonnon neurotiede. doi.org/10.1038/s41593-022-01182-7.

.