Schizofrenie Breakthrough: Oamenii de știință aruncă lumină asupra cauzei biologice

Ce cauzează schizofrenia? Aceasta este o întrebare care a contestat oamenii de știință de când tulburarea a fost identificată pentru prima dată în urmă cu aproape 130 de ani. Acum, pentru prima dată, cercetătorii au aruncat lumină asupra originii biologice a bolii.

în ceea ce a fost salutat un „descoperire” în cercetarea schizofreniei, oamenii de știință de la Harvard Medical School, Broad Institute și Boston Spitalul pentru copii – toate din Massachusetts – a descoperit cum o genă numită Compania Complement 4 (C4) joacă un rol cheie în dezvoltarea schizofreniei.

Echipa de cercetare-inclusiv autorul principal Steven McCarroll, profesor asociat de genetică și director de genetică pentru Stanley Center de la Harvard-spune că concluziile lor ar putea ajuta la dezvoltarea de noi tratamente și strategii preventive pentru schizofrenie .

Schizofrenia este o tulburare mentală caracterizată prin halucinații, iluzii, procese de gândire disfuncțională și mișcări ale corpului agitate.

Se estimează că aproximativ 21 de milioane de oameni de pe glob au schizofrenie, cu debutul simptomelor cel mai frecvent la adolescența târzie sau la vârsta adultă timpurie.

Boala a fost descoperită pentru prima dată de psihiatrul german Dr. Emile Kraepelin în 1887, deși termenul „schizofrenie” nu a fost folosit până în 1910, inventat de psihiatrul elvețian Paul Eugen Bleuler. Numele provenea din cuvintele grecești „Schizo” (Split) și „Shren” (minte), alimentând mitul că oamenii cu schizofrenie au personalități împărțite; nu este cazul.

Înțelegerea rădăcinilor genetice ale schizofreniei

În anii de la descoperirea schizofreniei, cercetătorii au muncit din greu pentru a determina mecanismele biologice care stau la baza care provoacă boala.

Lipsa de înțelegere în acest domeniu a împiedicat descoperirea unei vindecări sau a strategiilor preventive pentru schizofrenie; Tratamentele actuale – cum ar fi medicamentele antipsihotice – se pot concentra doar pe eliminarea simptomelor.

din ce în ce mai mult, cercetătorii au analizat modul în care schizofrenia poate fi cauzată de factori genetici, pe baza cunoștințelor că tulburarea este ereditară. În iulie 2014, grupul de lucru al schizofreniei al consorțiului de genomică psihiatrică – inclusiv investigatorii din Stanley Center – a identificat peste 100 de zone ale genomului uman care sunt legate de tulburare.

Acum, McCarroll și colegii săi s -au bazat pe aceste descoperiri, identificând o genă specifică care pare să aibă cea mai puternică asociere cu riscul de schizofrenie. Această genă este C4, despre care se știe că joacă un rol cheie în sistemul imunitar, avertizând celulele imune către agenți patogeni care trebuie distruse.

Structuri C4 specifice legate de creșterea riscului de schizofrenie

pentru studiul lor, publicat recent în revista Nature, echipa și -a propus să înțeleagă mai bine modul în care C4 funcționează în creier.

McCarroll și colegul său Aswin Sekar, un student MD/doctorat la Harvard Medical School, au creat o nouă tehnică moleculară care a permis echipei să caracterizeze structura genei C4 în probele de ADN de peste 65.000 de persoane fizice , dintre care aproximativ 29.000 aveau schizofrenie și 36.000 nu.

În plus, cercetătorii au analizat activitatea C4 în aproape 700 de probe de creier post-mortem.

Cercetătorii explică că genele C4 au o variabilitate semnificativă în structura lor, ceea ce înseamnă că numărul de copii și variante ale genei poate diferi de la persoană la persoană. În mod normal, acest lucru nu se întâmplă cu majoritatea celorlalte gene, făcând C4 o genă de interes.

Acest grafic arată gena C4 pe cromozomul 6 care se ridică deasupra tuturor celorlalte gene care au fost legate de schizofrenie, ceea ce indică faptul că C4 prezintă cel mai puternic risc pentru tulburare. rezultatele lor; Ei au descoperit că structurile specifice ale genei C4 ar putea prezice activitatea genei C4 în creier. Mai mult, ei au descoperit că anumite structuri de gene C4 din creier au dus la o exprimare crescută a formelor particulare de C4 care au fost asociate cu un risc crescut de schizofrenie.

În detaliu, cercetătorii au descoperit că cu cât este mai mult un C4 C4 Structura genică a dus la exprimarea variantei C4A în creier, cu atât riscul de schizofrenie al unei persoane mai mari.

C4 Sinapsele „prune” pentru a crește riscul de schizofrenie

În continuare, echipa și -a propus să înțeleagă mai bine modul în care anumite structuri de gene C4 cresc riscul de schizofrenie.

Cercetătorii au adaptat o tehnică de genetică moleculară folosită anterior la modelele de șoarece pentru a studia „tăierea” sinapselor – conexiunile dintre celulele creierului sau neuronii – și rolul C4 în sistemul imunitar.

Folosind această metodă adaptată pentru a vedea ce rol joacă C4 în creierul șoarecilor, cercetătorii au descoperit că gena este esențială pentru tăierea sinaptică – procesul prin care sinapsele sunt simplificate, care apare în mod normal în adolescența târzie/ Oare adultă timpurie la om.

În mod specific, echipa a constatat că activitatea C4 a fost necesară pentru ca o proteină numită C3 să fie transferată pe sinapse, ceea ce acționează ca un semnal că sinapsele ar trebui să fie tăiate.

În plus, cercetătorii au descoperit că cu cât activitatea C4 este mai mare în creierul șoarecilor, cu atât tăierea mai sinaptică au experimentat în timpul maturizării.

Echipa spune că rezultatele lor pot explica de ce schizofrenia tinde să se dezvolte în adolescența târzie sau la vârsta adultă timpurie; Tăierea sinaptică excesivă cauzată de creșterea activității C4 în acest moment în timp poate declanșa debutul simptomelor.

Rezultatele pot explica, de asemenea, de ce unele persoane cu schizofrenie au un cortex cerebral mai subțire, cu mai puține sinapse. Cortexul cerebral este stratul exterior al creierului care joacă un rol în memorie, limbaj, inteligență și conștiință.

Mai mult, cercetătorii spun că concluziile lor susțin teoria că componentele sistemului imunitar joacă un rol de dezvoltare în creier, mai degrabă decât să ajute la lupta împotriva infecției.

„Aceleași proteine ​​fac un lucru în periferie pentru imunitate și un alt lucru în creier”, spune McCarroll. „Este o modalitate inteligentă a naturii reutilizează aceleași molecule pentru diferite locuri de muncă.”

Un „punct de cotitură crucial în lupta împotriva bolilor mintale”

În timp ce cercetarea este în primele zile, concluziile reprezintă, parazitol fără îndoială, o descoperire în înțelegerea dezvoltării schizofreniei.

vorbind cu The Washington Post, Steven Hyman, directorul Stanley Center, a salutat cercetarea drept „cel mai semnificativ studiu mecanicist despre schizofrenie vreodată”.

„Sunt un sceptic crust, vechi, curmudgeonly”, a adăugat el. „Dar sunt aproape înfricoșător despre aceste constatări.”

și nu este de mirare că oamenii de știință sunt atât de încântați; Descoperirea că gena C4 poate juca un rol cheie în riscul de schizofrenie al unei persoane poate deschide ușa către strategii care împiedică boala.

„Această descoperire îmbogățește înțelegerea noastră a sistemului de completare în dezvoltarea creierului și în boli și nu am fi putut face acest salt fără genetică”, spune coautorul de studiu Beth Stevens, al Departamentului de Neurologie de la Boston Spitalul pentru copii.

„Suntem departe de a avea un tratament pe baza acestui lucru”, adaugă ea, „dar este interesant să credem că într -o zi am putea să renunțăm la procesul de tăiere la unii indivizi și să le reducem riscul . ”

Comentând rezultatele, Bruce Cuthbert, director interimar al Institutului Național de Sănătate Mintală – care a ajutat la finanțarea studiului – spune:

„Acest studiu marchează un moment de cotitură crucial în luptă împotriva bolilor mintale. Deoarece originile moleculare ale bolilor psihiatrice sunt puțin înțelese, eforturile companiilor farmaceutice de a urmări noi terapeutice sunt puține și departe.

Acest studiu schimbă jocul. Datorită acestei descoperiri genetice, putem vedea în sfârșit potențialul testelor clinice, detectarea timpurie, noi tratamente și chiar prevenirea. ”

În continuare, echipa speră să creeze modele de mouse cu variantele C4 umane asociate cu riscul de schizofrenie . Aceștia își propun să afle mai multe despre modul în care C4 contribuie la tăierea sinaptică și să stabilească dacă o astfel de tăiere poate juca un rol în alte afecțiuni neurologice.

„În acest domeniu al științei, visul nostru a fost să găsim mecanisme de boală care să conducă la noi tipuri de tratamente”, spune McCarroll. „Aceste rezultate arată că este posibil să treacă de la date genetice la un nou mod de a gândi cum se dezvoltă o boală – ceva care a fost foarte necesar.”

• Sănătate mintală
• Neurologie/Neuroștiință