Schizofrénia: Gény súvisiace s cirkadiánnymi rytmami môžu byť narušené
Nový výskum skúma mozog ľudí so schizofréniou a zisťuje narušené vzorce expresie v génoch spojených s cyklami spánku a bdenia.
Schizofrénia je na celom svete jednou z 15 hlavných príčin zdravotného postihnutia a postihuje asi 1% svetovej populácie.
V Spojených štátoch amerických podľa niektorých odhadov môže žiť so schizofréniou niečo viac ako 1% dospelých, asi 3 milióny.
Tento stav spôsobuje niekoľko príznakov, vrátane zhoršených myšlienkových pochodov, emócií a sociálneho správania. Ľudia so schizofréniou tiež často pociťujú nespavosť a prerušujú spánkové cykly.
Nový výskum skúma súvislosť medzi cirkadiánnymi rytmami, ktoré pomáhajú regulovať denné a nočné cykly, a schizofréniou.
Cirkadiánne rytmy majú dôsledky na génovú expresiu a rytmy, ktorými sa gény zapínajú a vypínajú.
Nová štúdia zisťuje, že načasovanie génovej expresie je významne narušené v mozgu ľudí trpiacich schizofréniou.
Colleen McClung, Ph.D., profesorka psychiatrie na Pittsburghskej univerzite v Pensylvánii, je vedúcou autorkou štúdie. Profesor McClung a kolegovia publikovali svoje zistenia v časopise Komunikácia o prírode.
Štúdium biologických hodín v mozgu
Profesor McClung a tím získali postmortálne údaje o génovej expresii od 150 ľudí, z ktorých 46 žilo so schizofréniou. Ľudia, keď zomreli, boli mladší ako 65 rokov a vedci mali prístup k časom smrti.
Vedci konkrétne sledovali génovú expresiu v dorzolaterálnej prefrontálnej kôre, oblasti mozgu zapojenej do poznávania a pamäte.
Termín „cirkadiánny rytmus“ popisuje „fyzické, duševné a behaviorálne zmeny, ktoré nasledujú po dennom cykle.“
Cirkadiánne rytmy sú úzko spojené s „biologickými hodinami“, ktoré odkazujú na „vrodené časovacie zariadenie organizmu [...] zložené zo špecifických molekúl (proteínov), ktoré interagujú v bunkách v tele.“
Génová expresia reguluje správanie týchto proteínov. Niektoré gény sa teda zapínajú v noci, zatiaľ čo iné cez deň.
Vo svojej súčasnej štúdii prof. McClung a tím skúmali rytmy, ktorými sa zapínajú a vypínajú niektoré gény v mozgu ľudí so schizofréniou, a porovnávajú tieto rytmy s rytmami v mozgu ľudí, ktorí tento stav nemali.
Pretože vedeli, či ľudia zomreli vo dne alebo v noci, mohli vedci navrhnúť štatistickú metódu zisťovania vzorov rytmicity génovej expresie.
Ako je narušená rytmus génov
Vedci zistili v mozgu ľudí so schizofréniou narušenie rytmicity génovej expresie.
Niektoré z týchto porúch ovplyvnili fungovanie mitochondrií - drobných organel tvoriacich energiu vo vnútri buniek. Tieto gény získali rytmickosť, zatiaľ čo gény zapojené do zápalu ju stratili.
Hlavný autor štúdie vysvetľuje nálezy analogicky. Hovorí: „V normálnom dome - ako je zdravý mozog - povedzme, že svetlá sú zapnuté v noci, ale chladnička musí byť neustále zapnutá.“
"To, čo sme videli, bolo, že v mozgu postihnutom schizofréniou sú svetlá rozsvietené celý deň a chladnička sa v noci vypína."
Ďalej, keď sa vedci zamerali iba na mozgovú aktivitu ľudí, ktorí zomreli počas dňa, nenašli žiadny rozdiel medzi osobami so schizofréniou a osobami bez nej. U ľudí, ktorí zomreli v noci, však našli značné rozdiely.
Vedúca autorka štúdie a odborná asistentka psychiatrie na Pittsburghskej univerzite Marianne Seney, Ph.D., vysvetľuje: „Keby sme sa pozerali iba na to, či je chladnička zapnutá cez deň, nevideli by sme žiadny rozdiel, ale v noci bol by jeden. “
Autori zdôrazňujú dôležitosť zistení a tvrdia, že výskum genetických koreňov schizofrénie by mal venovať väčšiu pozornosť cirkadiánnym rytmom.
"Naša štúdia po prvýkrát ukazuje, že existujú výrazné narušenia denného načasovania, keď sú niektoré gény zapnuté alebo vypnuté, čo má dôsledky na to, ako chorobe rozumieme na molekulárnej úrovni."
Profesorka Colleen McClung
