Niedobór synaps przyczyną schizofrenii?
Po raz pierwszy naukowcy znaleźli dowody na biologiczną przyczynę zaburzeń poznawczych wywołanych przez tę chorobę. Naukowcy połączyli się i swoje badania.
Schizofrenia to poważne zaburzenie psychiczne, które dotyka około jeden procent populacji na całym świecie i jest znane z tego, że jest trudne do leczenia. Obecne leczenie skutecznie zwalcza pozytywne objawy zaburzenia, takie jak halucynacje i urojenia. Jednak nie są w stanie leczyć negatywnych objawów, takich jak brak motywacji i wycofanie społeczne, ani objawów poznawczych, takich jak problemy z uwagą lub pamięcią, które decydują o długoterminowym funkcjonalnym wynikach pacjentów.
Aby opracować skuteczne metody leczenia objawów poznawczych schizofrenii, niezbędne jest zrozumienie mechanizmów biologicznych stojących za nimi. W poprzednim badaniu Florian Raabe, kierownik grupy projektowej Translacyjnej Głębokiej Fenotypizacji w Instytucie Psychiatrii Maxa Plancka w Monachium, oraz Michael Ziller z Uniwersytetu w Münster już ustalili, że indukowane pluripotentne neurony pochodzące z komórek macierzystych u pacjentów ze schizofrenią wykazywały deficyty synaptyczne, a zatem mogły być zaangażowane w objawy poznawcze tego zaburzenia.
Komórki te powstają poprzez pobieranie dojrzałych komórek od pacjentów, na przykład poprzez pobieranie krwi. Komórki te są następnie „przeprogramowywane” z powrotem do stanu pluripotentnego, z którego można je zróżnicować, by stać się dowolnym typem komórek w organizmie.
Dane kliniczne i komórkowe
W swoim badaniu Florian Raabe, Michael Ziller i ich zespoły dążyli do wykazania, że stopień zaburzeń synaptycznych obserwowany in vitro koreluje z zaburzeniami poznawczymi obserwowanymi in vivo. Aby to osiągnąć, naukowcy połączyli dwa zestawy danych: po pierwsze, dane z MRI, EEG i badań poznawczych od ponad 400 pacjentów oraz zdrowych grup kontrolnych.
Po drugie, badacze zebrali dane dotyczące ekspresji genów i gęstości synaptycznej, opartych na indukowanych pluripotentnych neuronach pochodzących z komórek macierzystych od 80 dawców z tej większej kohorty. Pozwoliło im to analizować dane kliniczne i komórkowe od tych samych pacjentów.
– Połączenie tych danych pozwoliło nam po raz pierwszy wykazać, że poziom zaburzeń synaptycznych obserwowany na poziomie komórkowym faktycznie przewidywał poziom zaburzeń poznawczych u pacjenta. To pierwszy raz, gdy udało nam się przedstawić wewnątrzindywidualne mechanistyczne wyjaśnienie objawów poznawczych obserwowanych w schizofrenii – wyjaśnia Raabe.
Raabe i jego zespół wysuwają hipotezę, że predyspozycje genetyczne prowadzą do spadku gęstości synaptycznej, co przyczynia się do bardziej rozległych zmian w mózgu, potencjalnie wzmocnionych przez czynniki środowiskowe. Te zmiany przyczyniają się do objawów poznawczych schizofrenii.
Zniwelowanie tej luki translacyjnej między danymi komórkowymi a klinicznymi w schizofrenii jest kluczowe dla opracowania bardziej ukierunkowanych terapii. Ponieważ neurony pochodzące z indukowanych pluripotentnych komórek macierzystych zasadniczo wymagają pobrania krwi od pacjentów, te wyniki dają duże obietnice dla przyszłych odkryć biomarkerów oraz dla stratyfikacji pacjentów, aby lepiej zrozumieć, kto reaguje na które leczenie i dlaczego.
Źródło: Instytut Maxa Plancka
Czytaj też: Jak zbadać ścieralność nawierzchni nim się ją ułoży? Patent polskich naukowców!
Grafika tytułowa: Sangharsh Lohakare / Unsplash
