Forskere avdekker hvordan hjernekjemikaliet dopamin er knyttet til schizofreni

Forskere avdekker hvordan hjernekjemikaliet dopamin er knyttet til schizofreni

Forskere ved Lieber Institute for Brain Development (LIBD) mener de har løst et mysterium som har utfordret forskere i mer enn 70 år: hvordan hjernekjemikaliet dopamin er knyttet til schizofreni, den ofte ødeleggende hjernelidelsen preget av vrangforestillinger, hallusinasjoner og andre former for psykose.

Ved å studere uttrykket av gener i caudate-kjernen - en region av hjernen assosiert med emosjonell beslutningstaking - fant forskerne fysiske bevis på at nevronceller ikke er i stand til å kontrollere dopaminnivåene nøyaktig, og de identifiserte også den genetiske mekanismen som kontrollerer dopaminstrømmen. Resultatene deres ble publisert i dag i tidsskriftet Nature Neuroscience.

Til nå har forskere ikke vært i stand til å tyde om dopaminforbindelsen var en årsaksfaktor eller bare en måte å behandle schizofreni på. Vi har det første beviset på at dopamin er en årsak til schizofreni."

Daniel R. Weinberger, MD, administrerende direktør og direktør for Lieber Institute og medforfatter av studien

Dopamin, en type nevrotransmitter, fungerer som en kjemisk budbringer som sender signaler mellom nevroner - nerveceller i hjernen - for å endre deres aktivitet og oppførsel. Dopamin er belønningsnevrotransmitteren som lar folk føle glede.

Ifølge National Institute of Mental Health er schizofreni en av de 15 vanligste årsakene til funksjonshemming på verdensbasis, med psykotiske symptomer som hallusinasjoner, vrangforestillinger og tankeforstyrrelser, samt redusert uttrykk for følelser, redusert motivasjon for å nå mål, vansker i sosiale relasjoner, motorisk svikt og kognitiv svikt. Symptomer begynner vanligvis i slutten av ungdomsårene eller tidlig voksen alder, selv om kognitiv svikt og uvanlig atferd noen ganger dukker opp i barndommen. Nåværende behandlinger for schizofreni inkluderer antipsykotika, som behandler symptomene på psykose, men ikke årsaken.

"En av de viktigste bivirkningene av medisinene som brukes til å behandle schizofreni er mangelen på nytelse og nytelse," sa Dr. Jennifer Erwin, en forsker ved instituttet og en av rapportens forfattere. "Hvis vi kunne målrette dopaminreseptoren spesifikt med medisiner, kan det teoretisk sett være en ny behandlingsstrategi som ikke vil begrense en pasients lykke så mye."

Forskere har visst i flere tiår at uregelmessige dopaminnivåer har en sammenheng med psykose og er en kritisk faktor ved schizofreni, Alzheimers sykdom og andre nevropsykiatriske lidelser. Legemidler som øker dopamin i hjernen, som amfetamin, er kjent for å forårsake psykose. Medisiner som behandler psykose gjør det ved å redusere dopaminaktiviteten.

Disse observasjonene har inspirert generasjoner av forskere til å prøve å forstå om – og hvordan – en ubalanse av dopamin faktisk er knyttet til schizofreni. Dopamin overfører informasjon i hjernen ved å samhandle med proteiner på overflaten av hjerneceller kalt dopaminreseptorer. Ved å studere disse reseptorene har forskere ved Lieber Institute funnet nye bevis som bekrefter at dopamin er en årsak til schizofreni.

Genetikk og genomikk e-bok

Sammenstilling av de beste intervjuene, artikler og nyheter fra det siste året. Last ned en gratis kopi

Etterforskere undersøkte hundrevis av hjerneprøver donert til Lieber Institute fra over 350 personer, noen med schizofreni og andre uten psykiatrisk sykdom. De valgte å fokusere på caudate-kjernen, en del av hjernen som er avgjørende for å lære å gjøre komplekse ideer og atferd mer automatiske og intuitive, men også fordi den har hjernens rikeste tilførsel av dopamin. De undersøkte også en region av det menneskelige genomet som har vært knyttet til risikoen for schizofreni i store internasjonale genetiske studier. Denne regionen inneholder genene for proteinreseptorene som reagerer på dopamin, noe som tyder på sammenhengen mellom dopamin og schizofreni. Men selv om genetiske data på det meste antyder en rolle for dopaminreseptorer med risiko for schizofreni, er dataene usikre og identifiserer ikke hva forholdet faktisk er. Forskerne ved Lieber Institute tok en kritisk tilnærming til å oppdage mekanismene som gjør dopaminreseptorer til en risikofaktor.

Mekanismen eksisterer spesifikt i en undertype av dopaminreseptor kalt autoreseptoren, som ligger på den "mannlige" siden av forbindelsen mellom nevroner, den presynaptiske terminalen. Denne autoreseptoren regulerer hvor mye dopamin som frigjøres fra det presynaptiske nevronet. Når autoreseptorene er svekket, er strømmen av dopamin i hjernen dårlig kontrollert og for mye dopamin flyter for lenge.

Forskerne fant at redusert uttrykk for denne autoreseptoren i hjernen forklarer de genetiske bevisene for sykdomsrisiko. Dette samsvarer med den rådende hypotesen om at for mye dopamin spiller en rolle i psykose og er et sterkt bevis på at dopamin-schizofreni-puslespillet endelig er løst.

Den banebrytende nevroforskeren Dr. Sol Snyder hyllet studien som et gjennombrudd i flere tiår. Dr. Snyder er en fremtredende professor i nevrovitenskap, farmakologi og psykiatri og grunnlegger av Institutt for nevrovitenskap ved Johns Hopkins University School of Medicine som bærer navnet hans. Han var forskeren som oppdaget at antipsykotika virker ved å redusere hjernens dopamin.

"Det er mange forvirrende data som tyder på relevansen av dopamin- og dopaminreseptorer i schizofreni," sa Dr. Snyder, som ikke var involvert i dette forskningsprosjektet. "Det viktigste disse forskerne har gjort er å samle inn data som binder alt sammen og viser på en overbevisende måte at dopaminsystemet er ute av flukt i schizofreni og at dette er årsak til sykdommen."

"Forbindelsen mellom dopamin og schizofreni har vært diskutert i flere tiår," sa Dr. Snyder. «De pleide å si: «Vel, det er interessant å spekulere i det, men det er ingen solide bevis». Men nå som vi har mye mer presise data, kommer vi stadig tilbake til den samme historien. Du trenger ikke å kalle det en hypotese lenger."

Kilde:

Kjære Institutt for hjerneutvikling

Referanse:

Benjamin, KJM, et al. (2022) Analyse av transkriptomet til kaudatkjernen hos personer med schizofreni fremhever effekten av antipsykotika og nye risikogener. Naturens nevrovitenskap. doi.org/10.1038/s41593-022-01182-7.

.