wtorek, 11 czerwca 2013

Ołów czynnikiem wzbudzania schizofrenii

Myszy z wszczepionym ludzkim genem wiązanym ze schizofrenią, poddane dawkom ołowiu we wczesnym wieku przejawiły zachowania i zmiany w mózgu odpowiadające schizofrenii. Naukowcy z Akademii Zdrowia Publicznego im. Mailmana przy Uniwersytecie Columbii oraz z Akademii Medycznej Uniwersytetu Johna Hopkinsa stwierdzają, że ich odkrycia sugerują harmonijne sprzężenie między wystawieniem na ołów a ryzykiem genetycznym i otwierają drogę do lepszego zrozumienia złożonych powiązań geny-środowisko, odpowiedzialnych za ryzyko schizofrenii i innych zaburzeń psychicznych.
Badanie opublikowano w Schizophrenia Bulletin.

Już w roku 2004, prace badawcze naukowców z Akademii Mailmana wskazywały u ludzi powiązanie między prenatalnym wystawieniem na ołów a zwiększonym ryzykiem późniejszej schizofrenii. Otwarta była jednak kwestia: jak ołów może wzbudzać tę chorobę? W oparciu o własne ustalenia, Tomas R. Guilarte Phd, jeden z autorów nowego badania, przypuszczał że odpowiedź może leżeć w bezpośrednim wpływie ołowiu na receptor kwasu N-metylo-D-asparaginowego (NMDAR), będący elementem komunikacji synaptycznej, ważnym dla rozwoju mózgu, uczenia się i pamięci. Jego eksperymenty na gryzoniach wystawionych na ołów pokazały, że pierwiastek ten rozstraja funkcjonowanie NMDAR. Glutaminowy model schizofrenii postuluje, że niedobory w neuroprzekaźnikowym funkcjonowaniu kwasu glutaminowego i obniżona aktywność NMDAR mogą wyjaśnić znaczną część schizofrenicznych dysfunkcji.

W aktualnie ogłaszanym badaniu, dr Guilarte, profesor i przewodniczący wydziału Środowiskowych Nauk o Zdrowiu w Akademii Mailmana, oraz jego współpracownicy skupili się na myszach modyfikowanych genetycznie tak, by działała w nich zmutowana forma genu uznawanego za czynnik ryzyka schizofrenii u ludzi, nazywanego Zaburzony-w-Schizofrenii-1 (Disrupted in Schizophrenia-1 - DISC1). Jeszcze przed urodzeniem, połowa myszy z mutacją DISC1 otrzymywała ołów wraz z pożywieniem, zaś druga połowa miała normalną dietę. W drugiej grupie myszy, bez mutacji w genie DISC1, również dokonano podziału na dwie grupy żywieniowe. Wszystkie myszy poddano licznym testom behawioralnym oraz przeskanowano ich mózgi za pomocą MRI.
Zmutowane myszy wystawione na ołów, którym podawano środek pobudzający, przejawiały wysokie poziomy nadaktywności i zmniejszoną zdolność stłumienia przestrachu w odpowiedzi na głośny dźwięk, poprzedzony akustycznym ostrzeżeniem. Ich mózgi miały także wyraźnie większe komory boczne - puste przestrzenie zawierające płyn mózgowo-rdzeniowy - w porównaniu do innych myszy. Pokrywa się to z tym, co wiadomo o schizofrenii u ludzi.

O ile rola genów w schizofrenii i innych zaburzeniach psychicznych została szeroko wykazana, to wpływ toksycznych substancji chemicznych obecnych w środowisku dopiero staje się tematem badań. Rezultaty tego badania koncentrują się na schizofrenii, ale implikacje mogą być znacznie szersze.
„Dopiero zarysowujemy powierzchnię” - mówi dr Guilarte. „W tym badaniu wykorzystaliśmy ołów, ale istnieje wiele środowiskowych toksyn zaburzających działanie NMDAR.” Jednymi z nich są toksyny atmosferyczne, należące do rodziny zwanej policyklicznymi węglowodorami aromatycznymi. „Podobnie, dowolna liczba genów może odgrywać tu rolę” - dodaje dr Guilarte, zaznaczając że DISC1 to jeden z wielu genów wiązanych ze schizofrenią.

Przyszłe badania mogą ujawnić, do jakiego stopnia schizofrenia jest determinowana przez czynniki środowiskowe, genetyczne, albo ich współoddziaływanie, a także, jak inne zaburzenia umysłowe wpisują się w ten obraz. Jeden z aktualnych projektów badawczych dr Guilarte ma ustalić, czy ołów może funkcjonować jako jedyne źródło dysfunkcji wyspecjalizowanej klasy neuronów, zwanych parwalbumino-pozytywnymi GABAergicznymi interneuronami [parvalbumin-positive GABAergic interneuron], których zaburzenie obserwuje się u pacjentów z diagnozą schizofrenii. Naukowcy chcą także ustalić, jaki okres wystawienia na czynnik jest kluczowy - przed urodzeniem, tuż po, czy może oba.

„Model zwierzęcy otwiera możliwości odpowiadania na ważne pytania o procesy fizjologiczne leżące u podstaw schizofrenii” - mówi dr Guilarte.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz