Výskumníci odhaľujú, ako je mozgová chemická látka dopamín spojená so schizofréniou

Výskumníci odhaľujú, ako je mozgová chemická látka dopamín spojená so schizofréniou

Výskumníci z Lieberovho inštitútu pre rozvoj mozgu (LIBD) veria, že sa im podarilo vyriešiť záhadu, ktorá vedcov trápila už viac ako 70 rokov: ako je chemický dopamín v mozgu spojený so schizofréniou, často zničujúcou poruchou mozgu charakterizovanou bludným myslením, halucináciami a inými formami psychózy.

Štúdiom expresie génov v caudate nucleus - oblasti mozgu spojenej s emocionálnym rozhodovaním - vedci našli fyzické dôkazy, že neurónové bunky nie sú schopné presne kontrolovať hladiny dopamínu, a tiež identifikovali genetický mechanizmus, ktorý riadi tok dopamínu. Ich výsledky boli dnes zverejnené v časopise Nature Neuroscience.

Doteraz vedci nedokázali rozlúštiť, či dopamínová súvislosť bola príčinným faktorom alebo len spôsobom liečby schizofrénie. Máme prvý dôkaz, že dopamín je príčinným faktorom schizofrénie.“

Daniel R. Weinberger, MD, výkonný riaditeľ a riaditeľ Lieberovho inštitútu a spoluautor štúdie

Dopamín, typ neurotransmiteru, pôsobí ako chemický posol, ktorý vysiela signály medzi neurónmi – nervovými bunkami v mozgu – na zmenu ich aktivity a správania. Dopamín je neurotransmiter odmeny, ktorý ľuďom umožňuje cítiť potešenie.

Podľa Národného inštitútu duševného zdravia je schizofrénia jednou z 15 najčastejších príčin invalidity na celom svete, s psychotickými symptómami, ako sú halucinácie, bludy a poruchy myslenia, ako aj zníženým prejavom emócií, zníženou motiváciou dosahovať ciele, ťažkosťami v sociálnych vzťahoch, poruchami motoriky a kognitívnych funkcií. Symptómy sa zvyčajne začínajú v neskorej adolescencii alebo v ranej dospelosti, hoci kognitívne poruchy a neobvyklé správanie sa niekedy objavia v detstve. Súčasná liečba schizofrénie zahŕňa antipsychotiká, ktoré liečia symptómy psychózy, ale nie príčinu.

„Jedným z hlavných vedľajších účinkov liekov používaných na liečbu schizofrénie je nedostatok potešenia a potešenia,“ povedala doktorka Jennifer Erwinová, výskumníčka z inštitútu a jedna z autoriek správy. "Ak by sme mohli zacieliť na dopamínový receptor špecificky pomocou liekov, teoreticky by to mohla byť nová liečebná stratégia, ktorá by toľko neobmedzovala šťastie pacienta."

Vedci už desaťročia vedia, že nepravidelné hladiny dopamínu majú určitú súvislosť s psychózou a sú kritickým faktorom pri schizofrénii, Alzheimerovej chorobe a iných neuropsychiatrických poruchách. Je známe, že lieky, ktoré zvyšujú dopamín v mozgu, ako sú amfetamíny, spôsobujú psychózu. Lieky, ktoré liečia psychózu, to robia znížením aktivity dopamínu.

Tieto pozorovania inšpirovali generácie vedcov, aby sa pokúsili pochopiť, či – a ako – nerovnováha dopamínu skutočne súvisí so schizofréniou. Dopamín prenáša informácie v mozgu interakciou s proteínmi na povrchu mozgových buniek nazývaných dopamínové receptory. Štúdiom týchto receptorov vedci z Lieberovho inštitútu našli nové dôkazy potvrdzujúce, že dopamín je príčinným faktorom schizofrénie.

Elektronická kniha Genetika a genomika

Kompilácia top rozhovorov, článkov a noviniek za posledný rok. Stiahnite si bezplatnú kópiu

Vyšetrovatelia skúmali stovky vzoriek mozgu darovaných Lieberovmu inštitútu od viac ako 350 ľudí, niektorí so schizofréniou a iní bez psychiatrického ochorenia. Rozhodli sa zamerať na caudate nucleus, časť mozgu, ktorá je rozhodujúca pre učenie sa, ako urobiť komplexné nápady a správanie viac automatizované a intuitívne, ale tiež preto, že má najbohatšiu zásobu mozgu dopamínom. Preskúmali tiež oblasť ľudského genómu, ktorá bola vo veľkých medzinárodných genetických štúdiách spájaná s rizikom schizofrénie. Táto oblasť obsahuje gény pre proteínové receptory, ktoré reagujú na dopamín, čo naznačuje spojenie dopamín-schizofrénia. Ale zatiaľ čo genetické údaje naznačujú nanajvýš úlohu dopamínových receptorov ohrozených schizofréniou, údaje sú nepresvedčivé a neidentifikujú, aký vzťah v skutočnosti je. Výskumníci z Lieber Institute zaujali kritický prístup k objaveniu mechanizmov, ktoré robia dopamínové receptory rizikovým faktorom.

Mechanizmus existuje špecificky v podtype dopamínového receptora nazývaného autoreceptor, ktorý leží na „mužskej“ strane spojenia medzi neurónmi, presynaptickom termináli. Tento autoreceptor reguluje, koľko dopamínu sa uvoľní z presynaptického neurónu. Keď sú autoreceptory narušené, tok dopamínu v mozgu je zle kontrolovaný a príliš veľa dopamínu prúdi príliš dlho.

Vedci zistili, že znížená expresia tohto autoreceptora v mozgu vysvetľuje genetický dôkaz rizika ochorenia. To je v súlade s prevládajúcou hypotézou, že príliš veľa dopamínu hrá úlohu pri psychóze a je to silný dôkaz, že hádanka dopamín-schizofrénia bola konečne vyriešená.

Priekopnícka neurovedkyňa Dr. Sol Snyderová označila štúdiu za prelomovú dekády v príprave. Dr. Snyder je uznávaným profesorom neurovedy, farmakológie a psychiatrie a zakladateľom oddelenia neurovied na Lekárskej fakulte Univerzity Johna Hopkinsa, ktorá nesie jeho meno. Bol to vedec, ktorý zistil, že antipsychotiká fungujú tak, že znižujú mozgový dopamín.

"Existuje veľa mätúcich údajov, ktoré naznačujú význam dopamínových a dopamínových receptorov pri schizofrénii," povedal Dr. Snyder, ktorý nebol zapojený do tohto výskumného projektu. "Najdôležitejšia vec, ktorú títo výskumníci urobili, je zhromaždiť údaje, ktoré spájajú všetko dohromady a presvedčivým spôsobom ukazujú, že dopamínový systém je pri schizofrénii mimo dosahu a že to je príčina choroby."

"Súvislosť medzi dopamínom a schizofréniou bola diskutovaná už desaťročia," povedal Dr. Snyder. „Vraveli: No, je zaujímavé o tom špekulovať, ale neexistujú žiadne spoľahlivé dôkazy. Ale teraz, keď máme oveľa presnejšie údaje, stále sa vraciame k tomu istému príbehu. Už to nemusíš nazývať hypotézou.“

Zdroj:

Vážený inštitút pre rozvoj mozgu

Referencia:

Benjamin, KJM, a kol. (2022) Analýza transkriptómu jadra caudatus u jedincov so schizofréniou zdôrazňuje účinok antipsychotík a nových rizikových génov. Prírodná neuroveda. doi.org/10.1038/s41593-022-01182-7.

.