Mohla by analýza vlasov diagnostikovať schizofréniu?
Nový prístup k skúmaniu biologického pôvodu schizofrénie identifikoval ako faktor nadmernú produkciu sírovodíka v mozgu.
Nedávne EMBO Molekulárna medicína Štúdia tiež naznačuje, že enzým, ktorý pomáha produkovať sírovodík v mozgu a zanecháva stopy v ľudských vlasoch, môže slúžiť ako presymptomatický biomarker pre podtyp schizofrénie.
Vedci tvrdia, že tieto zistenia môžu viesť k novej triede liekov proti schizofrénii. Súčasné liečby zamerané na dopamínové a serotonínové systémy mozgu nie sú vždy účinné a vyvolávajú vedľajšie účinky.
„Zacielenie na metabolickú cestu sírovodíka poskytuje nový terapeutický prístup,“ uzavreli autori, ktorých výskum zahŕňal geneticky upravené myši, posmrtné ľudské mozgové tkanivá a ľudí so schizofréniou alebo bez nej.
Senior autor štúdie Dr. Takeo Yoshikawa, ktorý vedie tím molekulárnej psychiatrie v RIKEN Centre for Brain Science v Japonsku, poznamenáva, že farmaceutické spoločnosti prestali vyvíjať nové spôsoby liečby schizofrénie.
„Pre vývoj nových liekov je potrebná nová paradigma,“ poznamenáva a dodáva: „V súčasnosti je asi 30% pacientov so schizofréniou rezistentných na liečbu antagonistami dopamínových D2-receptorov.“
Pri hľadaní spoľahlivejšieho značkovača
Stručne povedané, nová štúdia skúma molekulárne základy behaviorálneho markeru schizofrénie nazývaného prepulzná inhibícia na identifikáciu spoľahlivejšieho a objektívnejšieho biochemického markera.
Väčšina ľudí reaguje na náhly výbuch hluku vystrašením. Ak však tesne predtým počujú menší krátky záblesk - alebo prepulz - väčší výbuch ich vyplaší oveľa menej. Je to tak preto, lebo prepulzia inhibuje odozvu.
Po celé desaťročia vedci vedeli, že mnoho ľudí so schizofréniou má nižšiu inhibíciu prepulzy; ich prekvapivá reakcia na náhly hlasný zvuk je nadmerná, aj keď existuje prepulz.
Dr. Yoshikawa a jeho kolegovia vzali inhibíciu prepulzu ako východiskový bod pre svoje vyšetrovanie.
Na hľadanie vzorcov expresie proteínov, ktoré by sa mohli zhodovať s týmito hladinami, použili kmene myší, ktoré majú rôzne úrovne inhibície prepulzu.
Toto hľadanie identifikovalo enzým Mpst. Vedci pozorovali, ako myši s nízkou inhibíciou prepulzu mali oveľa vyššie hladiny Mpst v mozgu ako myši s vysokou inhibíciou prepulzu.
Mpst, sírovodík a vlasové folikuly
Vediac, že jednou z funkcií Mpst je pomáhať pri výrobe zlúčeniny sírovodíka, tím potom testoval mozog zvierat a zistil, že hladiny sírovodíka boli vyššie u zvierat s nízkou inhibíciou prepulzu.
"Nikto nikdy nepomyslel na príčinnú súvislosť medzi sírovodíkom a schizofréniou," komentuje Dr. Yoshikawa.
„Len čo sme to zistili,“ dodáva, „museli sme prísť na to, ako sa to deje a či by tieto nálezy u myší platili pre ľudí so schizofréniou.“
Vedci identifikovali Mpst ako svojho hlavného podozrivého a potom hľadali ďalšie dôkazy. Navrhli myši, ktoré neobsahovali Mpst, a ukázali, že majú vyššiu inhibíciu prepulzy ako bežné myši.
Tento výsledok naznačil, že zníženie Mpst môže byť spôsobom, ako obnoviť inhibíciu prepulzu.
V ďalšej fáze zhromažďovania dôkazov tím porovnával posmrtné mozgové tkanivo od ľudí so schizofréniou alebo bez nej.
Porovnanie odhalilo silnejšiu expresiu v géne, ktorý kóduje Mpst v mozgovom tkanive osôb so schizofréniou. Ukázalo sa tiež, že hladiny Mpst zodpovedali závažnosti symptómov schizofrénie pred smrťou.
V ďalšom súbore testov vedci skúmali vlasové folikuly od 149 ľudí so schizofréniou a 166 bez tejto choroby. Našli vyššiu hladinu proteínu, ktorý prepisuje informácie z génu, ktorý kóduje Mpst vo folikuloch, od ľudí so schizofréniou.
Epigenetický pôvod schizofrénie
Šance na rozvoj schizofrénie zahŕňajú súhru génov a prostredia. Príkladom tejto súhry sú epigenetické zmeny, v ktorých môžu chemické značky na DNA meniť génovú expresiu, napríklad ich zapínaním a vypínaním.
Testy na myšiach a posmrtnom ľudskom mozgovom tkanive ukázali, že vyššie hladiny Mpst korelujú so zmenami DNA, ktoré vedú k trvalým zmenám v génovej expresii. Vediac o tom tím hľadal faktory prostredia, ktoré by mohli spôsobiť trvalý nárast Mpst.
Pretože sírovodík môže chrániť pred zápalom vyvolaným stresom, tím si položil otázku, či by zápalový stres počas raného vývoja mozgu mohol prispieť k základnej príčine schizofrénie.
„Zistili sme, že antioxidačné markery - vrátane produkcie sírovodíka - ktoré kompenzujú oxidačný stres a neurozápaly počas vývoja mozgu, korelovali s hladinami Mpst v mozgu ľudí so schizofréniou,“ poznamenáva Dr. Yoshikawa.
Špekulujúc, čo to znamená pre vznik schizofrénie, naznačuje, že akonáhle epigenetická zmena zapne nadprodukciu sírovodíka, vydrží po zvyšok života jednotlivca. Hovorí tomu schizofrénia vyvolaná „sulfidovým stresom“.
"Naše výsledky poskytujú nový princíp alebo paradigmu pre navrhovanie liekov a v súčasnosti testujeme, či inhibícia syntézy sírovodíka môže zmierniť príznaky na myších modeloch schizofrénie."
Dr. Takeo Yoshikawa
