Что вызывает шизофрению? На этот вопрос ученые ищут ответ уже 130 лет. Авторы нового исследования в своей научной работе пролили свет на биологическое происхождение заболевания.
Ученые из Гарвардской медицинской школы обнаружили, что ген под названием компонент 4 (С4) играет ключевую роль в развитии шизофрении. Автор исследования Стивен МакКарролл (Steven McCarroll) говорит, что их выводы могут способствовать развитию новых методов лечения и профилактических мероприятий шизофрении. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature.
Шизофрения является психическим заболеванием, характеризующимся галлюцинациями, бредом, дисфункциональными мыслительными процессами. Считается, что около 21 млн. человек во всем мире страдают шизофренией. Болезнь впервые была описана немецким психиатром Эмилем Крепелиным (Emile Kraepelin) в 1887 году. Термин «шизофрения» не использовался до 1910 года и введен швейцарским психиатром Полом Эугеном Блойлером (Paul Eugen Bleuler). Название произошло от греческих слов “шизо” (трещина) и “френ” (ум), и поэтому считается, что люди с шизофренией страдают раздвоением личности, но это не тот случай.
С момента обнаружения шизофрении исследователи упорно пытаются определить основополагающие биологические механизмы, которые вызывают заболевание. Отсутствие понимания в этой области затрудняет лечение и профилактику шизофрении. Современные методы лечения, такие как антипсихотические препараты, сосредоточены только на устранении симптомов.
Многие ученые считают, что шизофрения может быть вызвана генетическими факторами, так как болезнь передается по наследству. В июле 2014 года ученые выявили более 100 областей генома человека, которые связаны с данным расстройством.
В данной научной работе был выявлен специфический ген, который имеет сильную взаимосвязь с риском развития шизофрении. Этот ген С4 играет ключевую роль в иммунной системе, предупреждая иммунные клетки о патогенных микроорганизмах, которые должны быть уничтожены. МакКарролл с Асвином Секар (Aswin Sekar) создали новый молекулярный метод, который позволил охарактеризовать структуру гена С4 в образцах ДНК у 65 000 человек, из которых около 29 000 страдают шизофренией. Кроме того, исследователи проанализировали C4 в 700 посмертных образцах мозга.
Ученые объясняют, что гены С4 имеют значительную изменчивость в структуре, а это означает, что количество копий и вариантов гена может отличаться от человека к человеку. Это обычно не происходит у большинства других генов.
Ученые обнаружили, что определенные генные структуры С4 могут предсказать активность гена С4 в головном мозге. Более того, они обнаружили, что определенные генные структуры привели к повышенной экспрессии определенных форм С4, которые связаны с повышенным риском шизофрении.
Ранее исследователи на мышах изучали синапсы – соединения между клетками мозга (нейронами) и роль C4 в иммунной системе. Ученые обнаружили, что ген играет ключевую роль в сокращении синапсов – процесс, посредством которого синапсы приобретают обтекаемую форму, которая обычно наблюдается в конце подросткового возраста у человека.
В частности, ученые обнаружили, что активность C4 требуется для белка, называемого C3, который сигнализирует, что синапсы должны сокращаться. Кроме того, исследователи обнаружили, что чем больше активность С4 в головном мозге мышей, тем дольше наблюдалось сокращение синапсов в период их полового созревания.
Эти выводы могут объяснить, почему шизофрения чаще развивается в позднем подростковом возрасте; чрезмерное сокращение синапсов вызвано повышенной активностью C4 и может вызвать появление симптомов.
Результаты исследования также объясняют, почему некоторые люди с шизофренией имеют более тонкую кору головного мозга с меньшим количеством синапсов. Кора головного мозга является внешним слоем головного мозга, который играет важную роль в формировании памяти, речи, интеллекта и сознания. Более того, результаты данного исследования подтверждают гипотезу, что компоненты иммунной системы влияют на развитие головного мозга, а не просто оказывают помощь в борьбе с инфекцией.
“Одни и те же белки выполняют одну работу на периферии – в иммунной системе, а другую – в головном мозге”, – говорит МакКарролл. “Это умная задумка природы, которая использует повторно молекулы для различных “рабочих мест””.
Это исследование отмечает поворотный пункт в борьбе с психическими заболеваниями. Благодаря генетическому прорыву можно своевременно обнаружить заболевания, найти новые методы лечения и даже осуществлять профилактику.
Теперь, ученые надеются создать модели мышей с человеческими C4 вариантами, которые связаны с риском шизофрении.
«Наша мечта обнаружить механизмы заболевания, которые приведут к разработке новых методов лечения”, – говорит МакКарролл.
Авторы другого исследования пришли к выводу, что ген, связанный с шизофренией, играет важную роль в развитии мозга и может помочь объяснить биологический процесс данной патологии.
Подробнее в научной статье:
Sekar A. et al. Schizophrenia risk from complex variation of complement component 4 //Nature. – 2016.
Для отправки комментария необходимо войти на сайт.