I ricercatori stanno scoprendo come la dopamina, una sostanza chimica del cervello, sia collegata alla schizofrenia

I ricercatori stanno scoprendo come la dopamina, una sostanza chimica del cervello, sia collegata alla schizofrenia

I ricercatori del Lieber Institute for Brain Development (LIBD) credono di aver risolto un mistero che ha sfidato gli scienziati per più di 70 anni: come la dopamina chimica del cervello sia collegata alla schizofrenia, il disturbo cerebrale spesso devastante caratterizzato da pensieri deliranti, allucinazioni e altre forme di psicosi.

Studiando l'espressione dei geni nel nucleo caudato – una regione del cervello associata al processo decisionale emotivo – i ricercatori hanno trovato prove fisiche che le cellule neuronali non sono in grado di controllare con precisione i livelli di dopamina e hanno anche identificato il meccanismo genetico che controlla il flusso di dopamina. I loro risultati sono stati pubblicati oggi sulla rivista Nature Neuroscience.

Finora gli scienziati non erano riusciti a decifrare se il legame con la dopamina fosse un fattore causale o semplicemente un modo per curare la schizofrenia. Abbiamo la prima prova che la dopamina è un fattore causale nella schizofrenia”.

Daniel R. Weinberger, MD, direttore esecutivo e direttore del Lieber Institute e coautore dello studio

La dopamina, un tipo di neurotrasmettitore, agisce come un messaggero chimico che invia segnali tra i neuroni – cellule nervose nel cervello – per modificare la loro attività e comportamento. La dopamina è il neurotrasmettitore della ricompensa che consente alle persone di provare piacere.

Secondo l’Istituto Nazionale di Salute Mentale, la schizofrenia è una delle 15 cause di disabilità più comuni a livello mondiale, con sintomi psicotici come allucinazioni, deliri e disturbi del pensiero, oltre a ridotta espressione delle emozioni, ridotta motivazione al raggiungimento degli obiettivi, difficoltà nelle relazioni sociali, deterioramento motorio e cognitivo. I sintomi tipicamente iniziano nella tarda adolescenza o nella prima età adulta, anche se il deterioramento cognitivo e i comportamenti insoliti talvolta compaiono durante l’infanzia. Gli attuali trattamenti per la schizofrenia includono gli antipsicotici, che trattano i sintomi della psicosi ma non la causa.

"Uno dei principali effetti collaterali dei farmaci usati per trattare la schizofrenia è la mancanza di piacere e piacere", ha affermato la dottoressa Jennifer Erwin, ricercatrice dell'istituto e una delle autrici del rapporto. “Se potessimo mirare specificamente al recettore della dopamina con i farmaci, in teoria potrebbe trattarsi di una nuova strategia di trattamento che non limiterebbe così tanto la felicità del paziente”.

Gli scienziati sanno da decenni che livelli irregolari di dopamina hanno qualche collegamento con la psicosi e sono un fattore critico nella schizofrenia, nel morbo di Alzheimer e in altri disturbi neuropsichiatrici. È noto che i farmaci che aumentano la dopamina nel cervello, come le anfetamine, causano psicosi. I farmaci che trattano la psicosi lo fanno riducendo l’attività della dopamina.

Queste osservazioni hanno ispirato generazioni di scienziati a cercare di capire se – e come – uno squilibrio della dopamina sia effettivamente collegato alla schizofrenia. La dopamina trasmette informazioni nel cervello interagendo con le proteine ​​sulla superficie delle cellule cerebrali chiamate recettori della dopamina. Studiando questi recettori, gli scienziati del Lieber Institute hanno trovato nuove prove che confermano che la dopamina è un fattore causale nella schizofrenia.

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Gli investigatori hanno esaminato centinaia di campioni di cervello donati al Lieber Institute da oltre 350 persone, alcune affette da schizofrenia e altre senza malattie psichiatriche. Hanno scelto di concentrarsi sul nucleo caudato, una parte del cervello che è cruciale per imparare a rendere idee e comportamenti complessi più automatici e intuitivi, ma anche perché ha la più ricca riserva di dopamina del cervello. Hanno inoltre esaminato una regione del genoma umano che è stata collegata al rischio di schizofrenia in ampi studi genetici internazionali. Questa regione contiene i geni per i recettori proteici che rispondono alla dopamina, suggerendo la connessione dopamina-schizofrenia. Ma mentre i dati genetici suggeriscono al massimo un ruolo per i recettori della dopamina a rischio di schizofrenia, i dati sono inconcludenti e non identificano quale sia effettivamente la relazione. I ricercatori del Lieber Institute hanno adottato un approccio critico per scoprire i meccanismi che rendono i recettori della dopamina un fattore di rischio.

Il meccanismo esiste specificamente in un sottotipo di recettore della dopamina chiamato autorecettore, che si trova sul lato “maschile” della connessione tra neuroni, il terminale presinaptico. Questo autorecettore regola la quantità di dopamina rilasciata dal neurone presinaptico. Quando gli autorecettori sono compromessi, il flusso di dopamina nel cervello è scarsamente controllato e ne circola troppa per troppo tempo.

I ricercatori hanno scoperto che la ridotta espressione di questo autorecettore nel cervello spiega l’evidenza genetica del rischio di malattia. Ciò è coerente con l’ipotesi prevalente secondo cui troppa dopamina gioca un ruolo nella psicosi ed è una prova evidente che il puzzle dopamina-schizofrenia è stato finalmente risolto.

Il neuroscienziato rivoluzionario Dr. Sol Snyder ha salutato lo studio come una svolta in corso da decenni. Il dottor Snyder è un illustre professore di neuroscienze, farmacologia e psichiatria e fondatore del Dipartimento di Neuroscienze della Johns Hopkins University School of Medicine che porta il suo nome. È stato lo scienziato che ha scoperto che gli antipsicotici funzionano riducendo la dopamina cerebrale.

"Ci sono molti dati confusi che suggeriscono la rilevanza della dopamina e dei recettori della dopamina nella schizofrenia", ha affermato il dottor Snyder, che non è stato coinvolto in questo progetto di ricerca. "La cosa più importante che questi ricercatori hanno fatto è stata raccogliere dati che collegano tutto insieme e mostrano in modo convincente che il sistema della dopamina è fuori controllo nella schizofrenia e che questo è causale della malattia."

"La connessione tra dopamina e schizofrenia è stata discussa per decenni", ha affermato il dottor Snyder. "Dicevano: 'Beh, è ​​interessante speculare a riguardo, ma non ci sono prove concrete.' Ma ora che abbiamo dati molto più precisi, continuiamo a tornare sulla stessa storia. Non devi più chiamarla un'ipotesi."

Fonte:

Caro Istituto per lo sviluppo del cervello

Riferimento:

Benjamin, KJM et al. (2022) L'analisi del trascrittoma del nucleo caudato in individui affetti da schizofrenia evidenzia l'effetto degli antipsicotici e di nuovi geni di rischio. Neuroscienze della natura. doi.org/10.1038/s41593-022-01182-7.

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