Исследователи из Колумбийского университета (Columbia University) в Нью-Йорке обнаружили у мышей один из немногих генов, связанный с шизофренией и называемый SETD1A. Мыши, генетически сконструированные с отсутствием функционирующей версии кодирующего фермент гена демонстрировали аномалии в рабочей памяти, имитируя те, которые обычно наблюдаются у пациентов с шизофренией. Восстановление функции гена улучшило рабочую память. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.
SETD1A играет ключевую роль в эпигеномной регуляции — включении и выключении генов в ответ на опыт — молекулярный процесс широко распространенный в мозге. Мутации в SETD1A были в основном обнаружены у людей с шизофренией, что позволяет предположить, что это редкое изменение гена может содержать важные ключи к процессу основного заболевания.
Материалы и методы исследования
Чтобы выяснить, как такая мутация в SETD1A влияет на клетки мозга, цепи и поведение, ученые смоделировали эффекты у мышей, несущих мутацию, которая вдвое снижает экспрессию гена. Ученые проверили рабочую память животных — запоминание информации и извлечение ее для определения поведения — способность, часто нарушаемая при шизофрении.
Результаты научного исследования
Результаты исследования показали, что генетически измененные мыши не справляются с заданиями, требующими навигации по лабиринту, чтобы получить награду. Мутантный ген также нарушил клеточный механизм, с помощью которого нейроны общаются друг с другом. Например, ген способствовал прекращению роста и разветвления клеточных расширений и уменьшил количество синапсов, которые необходимы для передачи химических сигналов от соседних клеток в электрические импульсы.
В основе такого нарушения роста и функционирования нейронов исследователи обнаружили, что мутантный ген SETD1A нарушает регуляцию многих других генов, с которыми он связан. Исследователи предполагают, что один класс заметно перекрывается с генетической изменчивостью, связанной с шизофренией в ключевых (пирамидальных) нейронах внешней оболочки мозга или коры головного мозга с вероятными кумулятивными эффектами на клеточную структуру и функцию.
Экспериментальное восстановление нормальной экспрессии SETD1A у взрослых мышей восстановило функцию рабочей памяти животных. Более того, ингибирование экспрессии гена LSD1, который противодействует SETD1A, исправляет все нарушения поведения и нейрональных связей животных. Данные свидетельствуют о том, что многие из этих механизмов, идентифицированных в мозге мышей, были сохранены в ходе эволюции и, вероятно, играют сходные роли и у людей.
Авторы другого исследования установили, что шизофрения может быть вызвана структурной аномалией в мозге подростка, связанной с генетическим риском.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
