Osoby leworęczne bardziej narażone na schizofrenię

Osoby leworęczne w nieco inny sposób wykorzystują mózg od praworęcznych. Teraz naukowcy ujawnili, że wiąże się to również z większą podatnością na choroby psychiczne, takie jak schizofrenia.

Zespół badawczy z Uniwersytetu Yale doszedł do wniosku, że dominacja lewej ręki może wiązać się u człowieka z podatnością na rozwój niebezpiecznych chorób psychicznych. Wśród ludzi cierpiących na zaburzenia afektywne (np. depresję) można wyróżnić blisko 11 proc. osób leworęcznych. A wśród Amerykanów zaledwie 10 proc. społeczeństwa jest leworęczna.

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.

Wyeliminowano objawy schizofrenii u zwierząt laboratoryjnych

Nadmierna ekspresja genu powiązanego ze schizofrenią powoduje pojawienie się klasycznych jej objawów. Wg nowego raportu badawczego, znormalizowanie tej ekspresji cofa objawy chorobowe.

Jak mówi dr Lin Mei, Dyrektor Instytutu Medycyny Molekularnej i Genetyki w Akademii Medycznej Georgii (MCG) przy Uniwersytecie Regentów Georgii, dokonano genetycznej modyfikacji myszy, w celu podniesienia poziomów białka nureguliny-1, dla odwzorowania ich wysokiego stanu u niektórych pacjentów. Kolejnym krokiem było zmniejszenie tych poziomów.

Ustalono, że przy podniesionym poziomie neureguliny-1, myszy zachowywały się nadpobudliwie, nie potrafiły zapamiętać świeżo nabytych informacji oraz ignorować rozpraszającego otoczenia, czy szumu. Gdy poziom zmniejszono do normalnego dla dorosłych myszy, objawy schizofrenio-podobne ustąpiły - wskazuje dr Mei, współautor publikacji w czasopiśmie Neuron.

O ile zazwyczaj uznaje się schizofrenię za chorobę rozwojową, ujawniającą się we wczesnej dorosłości, Mei oraz współpracownicy odkryli, że przytrzymanie normalnych poziomów neureguliny-1 u myszy do dorosłości, nie zapobiegło ujawnieniu się symptomów po późniejszym podniesieniu poziomów. Bez tego przytrzymania, objawy u myszy rozwijały się w wieku porównywalnym do przypadków ludzkich.

„Wskazuje to, że wysokie poziomy neureguliny-1 są przyczyną schizofrenii, przynajmniej u myszy, gdyż ich zmniejszenie likwiduje zaburzeniowe objawy” – stwierdza Mei. „Nasze dane z pewnością sugerują, że możemy interweniować wobec tej przyczyny, przez zmniejszenie nadmiernych poziomów neureguliny-1 lub przez blokowanie jej patologicznych efektów.”

Zaburzenie schizofreniczne występuje w całym spektrum form, o różnych przyczynach – często nie znanych, często mających ciągłość rodzinną. Wysokie poziomy neureguliny-1 zaobserwowano jedynie u pewnego mniejszościowego przekroju pacjentów. Zmniejszenie tych poziomów wymagałoby opracowania niewielkich molekuł, które mogłyby np. blokować ścieżki sygnalizacyjne genów kodujących neuregulinę. Aktualne terapie skutkują wobec objawów i skupiają się głównie na zmianie aktywności neurotransmiterów, gdyż kluczowym elementem zaburzenia jest nadmierna komunikacja pomiędzy neuronami.

Dobrą nowiną na dziś jest to, że dość łatwo można mierzyć obecność neureguliny-1, gdyż jej poziomy we krwi dobrze korespondują z poziomami w mózgu.

Aby genetycznie dostosować myszy do tego badania, do ich DNA dołączono kopię genu neureguliny-1 oraz – w odpowiednich fragmentach, celem wytworzenia czegoś w rodzaju kontrolowalnej blokady – białko wiążące doksycyklinę (stabilny odpowiednik tetracykliny – antybiotyku niesławnego z powodu przebarwiania zębów). Myszy rodziły się z wysoką ekspresją neureguliny-1, którą można było znormalizować, właśnie przez podanie tetracykliny. „Bez podawania antybiotyku neuregulina-1 u naszych myszy była zawsze na wysokim poziomie” – powiedział Mei, dodając, że modyfikacje nie miały wpływu na naturalnie dziedziczone geny neureguliny-1. Wysokie poziomy tego białka wydają się uruchamiać kinazę LIMK1, co osłabia uwalnianie kwasu glutaminowego (neurotransmiter) oraz zaburza zachowanie. Powiązanie z LIMK1 to również potencjalny cel dla terapii – wskazuje Mei.

Neuregulina-1 jest kluczowa dla rozwoju serca oraz dla formowania się mieliny, otoczki włókien nerwowych. Gen neureguliny-1 jest jednym z około 100 genów wiązanych ze schizofrenią w różnych badaniach i stał się przedmiotem dość spójnego zainteresowania, gdyż odsłania swoją rolę nawet przy wielu różniących się metodach badania genetyki schizofrenii. Gen ten jest również powiązany z nowotworami.

Mei wraz ze współpracownikami jako pierwsi wykazali pozytywną rolę neureguliny-1 w rozwijającym się mózgu, donosząc w piśmie Neuron w 2007r. że neuregulina i powiązany receptor ErbB4 wspomagają zdrowy balans między pobudzeniem a hamowaniem, poprzez uwalnianie GABA (w synapsach hamujących, stanowiących element dróg komunikacji między neuronami) – podstawowego neurotransmitera hamującego. Kilka lat wcześniej wykazali oni także, że ekspresja genu neureguliny ma miejsce również w synapsach pobudzających i może tam pełnić rolę tłumiącą. W 2009 badacze z MCG wnieśli kolejny dowód roli neureguliny-1 w schizofrenii, poprzez selektywne usuwanie genu jej receptora ErbB4 i uzyskanie kolejnych symptomatycznych myszy.

Schizofrenia dotyka około 1 procenta populacji, powodując halucynacje, depresję i zaburzone myślenie oraz zachowania społeczne. Dzieci urodzone przez matki, które przeszły poważna infekcję podczas ciąży, np. grypę lub zapalenie płuc, mają znacznie zwiększone ryzyko schizofrenii.

 

Wirus i geny wśród przyczyn schizofrenii

Pewne wirusy i geny współdziałają w sposób mogący znacząco zwiększyć ryzyko rozwoju schizofrenii. I dzieje się to już w rozwoju płodowym.

Odkrycia, o którym donosimy, dokonał zespół naukowców z Uniwersytetu Aarhus, w Danii. Jako pierwsi na świecie zanalizowali oni kompletny genom setek chorych i zdrowych osób, by ustalić ewentualne interakcje między genami a bardzo rozpowszechnionym wirusem – cytomegalowirusem – i by sprawdzić, czy interakcje te wpływają na ryzyko rozwoju schizofrenii.

Okazuje się, że tak.

Kobiety zainfekowane wirusem – a średnio dotyczy to 70% kobiet – będą miały statystycznie znacząco zwiększone ryzyko urodzin dziecka, u którego później rozwinie się schizofrenia, jeśli dziecko ma określony wariant pewnego genu. Wariant także rozpowszechniony – obecny u 15% populacji. Ryzyko przy nałożeniu się tych dwu czynników jest aż pięciokrotnie większe niż ogólna średnia [średnio, na schizofrenię zapada około 1 na 100 osób] – donoszą autorzy tego badania w piśmie Molecular Psychiatry.

Przyjmowanie choliny w trakcie ciąży to nowy sposób zapobiegania schizofrenii

Cholina, to podstawowy element żywieniowy, podobny do witaminy B, obecny w wątrobach, mięsach czerwonych, rybach, orzechach i jajkach. Gdy jest przyjmowana jako suplement diety, w dwu ostatnich trymestrach ciąży i we wczesnym niemowlęctwie, stopień fizjologicznych czynników ryzyka schizofrenii u 33-dniownych noworodków okazuje się obniżać.

Aktualne badanie na ten temat tworzy nowy grunt, zarówno w możliwościach terapeutycznych, jak i w identyfikowaniu wskaźników schizofrenii dużo wcześniej niż się ona faktycznie rozwinie.

Cholina jest także badana pod kątem możliwych korzyści w leczeniu: chorób wątroby - w tym WZW i marskości, depresji, utraty pamięci, choroby Alzheimera i demencji, oraz pewnych typów epilepsji.

Wg nowego badania utrata IQ ma powiązania z genami schizofrenii

Ludzie mający zwiększone genetyczne ryzyko zachorowalności na schizofrenię mogą doświadczać obniżenia IQ wraz z wiekiem - wskazuje nowe badanie.

Naukowcy z Uniwersytetu w Edynburgu twierdzą, że zmniejszenie się IQ u osób z takim ryzykiem może wystąpić nawet wtedy, gdy schizofrenia u nich się nie rozwinie.

Odkrycia te mogą prowadzić do nowych badań na temat tego, jak różne geny związane ze schizofrenią wpływają na funkcje mózgu, z upływem czasu. Schizofrenia – silne zaburzenie umysłowe charakteryzujące się urojeniami i halucynacjami – jest po części powodowana czynnikami genetycznymi.

Obecne badanie wykorzystało najnowsze techniki analizy genetycznej, by dojść do wniosków na temat zmieniania się zdolności myślowych wraz z wiekiem.

Ludzkie poznanie opiera się na neuronach o niskiej częstotliwości wyładowań

Dobre zdrowie umysłowe i klarowne myślenie zależą od naszej zdolności do przechowywania i przetwarzania myśli na pewnego rodzaju „umysłowej desce kreślarskiej”. W nowym badaniu, naukowcy z Akademii Medycznej Yale opisują molekularną podstawę tej zdolności – wyróżnika  ludzkiego poznania – i wskazują w jaki sposób uszkodzenie tego systemu przyczynia się do chorób takich jak schizofrenia, czy choroba Alzheimera.

„Urazy w tych ewolucyjnie zaawansowanych obwodach kory mózgowej osłabiają zdolność do tworzenia i podtrzymywania umysłowych reprezentacji świata, co stanowi podstawę wyższych zdolności poznawczych” – mówi Amy Arnsten, profesor neurobiologii i prowadzący autor artykułu opublikowanego w wydaniu czasopisma Neuron z 20-go lutego.

Ruchy oczu ujawniają zaburzenia zdolności czytania w schizofrenii

Badanie ruchów oczu u pacjentów z diagnozą schizofrenii dostarcza nowych dowodów za tym, że u osób z tą chorobą występuje zaburzenie płynności czytania.

Odkrycie, dokonane przez badaczy z Uniwersytetu McGill w Montrealu, może otworzyć drogę dla wczesnego wykrywania i leczenia, w przypadku osób cierpiących na schizofrenię.

O ile dotychczas wiadomo było, że u pacjentów z rozpoznaniem schizofrenii występują zaburzenia w zdolnościach językowych oraz w ruchach oczu, to sądzono jednak, że zdolność do czytania pozostaje nietknięta. Faktycznie wynikało to stąd, że większość dotychczasowych badań sprawdzało czytanie w schizofrenii przy użyciu testów wykorzystujących pojedyncze wyrazy – stwierdzają badacze z McGill. Takie testy nie są czułe na trudności w płynnym czytaniu, które jest zależne od kontekstu pojawiania się danych wyrazów i od ruchów oczu przenoszących uwagę z jednego wyrazu na następny.

Schizofrenia paranoidalna

Schizofrenia paranoidalna to zespół objawów chorobowych w psychice i zachowaniu, którego złożonej przyczyny szuka się w mózgu, umyśle i relacjach społecznych.

Schizofrenia paranoidalna jest pod-typem schizofrenii. Schizofrenia, to utrzymujące się powyżej miesiąca (ale zwiastujące swoje powstawanie przynajmniej przez pół roku): urojenia (niezgodne z rzeczywistością myśli, podtrzymywane wbrew próbom ich zmiany); halucynacje (złudne doznania zmysłowe); niespójna mowa (zbaczanie z wątków lub ich niezgodność, czy neologizmy); nieuporządkowane (przerywane, bez wyraźnego celu itp.) lub katatoniczne (zastyganie, dziwne ruchy, uporczywe milczenie itp.) zachowanie; objawy negatywne – niedostatki (przeżywania emocji, wyrażania intencji, realizowania woli, doznawania przyjemności, dbania o siebie itd.).