Дослідження на мишах припускає вплив свинцю, пов’язаний із шизофренією
Дослідники виявили, що миші, розроблені людським геном для шизофренії, а потім піддавалися впливу свинцю протягом раннього життя, представляли поведінку та структурні зміни в своєму мозку, що відповідають шизофренії.
Дослідники Школи громадського здоров’я Мейлмена Колумбійського університету та Медичної школи Університету Джона Хопкінса вважають, що цей результат свідчить про синергетичний ефект між впливом свинцю та генетичним фактором ризику.
Експерти кажуть, що це відкриття допоможе їм краще зрозуміти складну взаємодію генів і середовища, яка піддає людей ризику шизофренії та інших психічних розладів.
Зв'язок між пренатальним впливом свинцю та шизофренією пропонується майже десять років.
Але великим питанням залишалося: як може призвести до запуску хвороби? На основі власних досліджень Томас Р. Гіларте, доктор філософії, старший автор нового дослідження, вважав, що відповідь полягає у прямому інгібуючому впливі свинцю на N-метил-D-аспартатний рецептор (NMDAR), синаптичний засіб точка зв’язку, важлива для розвитку мозку, навчання та пам’яті.
Його дослідження на гризунах показало, що вплив свинцю притупляє функцію NMDAR. Глютаматна гіпотеза шизофренії постулює, що дефіцит нейромедіації глутамату, а особливо гіпоактивність NMDAR можуть пояснити значну частину дисфункції при шизофренії.
У новому дослідженні Гіларте та його співробітники зосередилися на мишах, спроектованих для носіння мутантної форми Disrupt-in-Schizophrenia-1 (DISC1), гена, який є фактором ризику захворювання у людей.
Починаючи з народження, половину мутантних мишей DISC1 годували дієтою зі свинцем, а половині - нормальну дієту. Другу групу нормальних мишей, які не експресують мутантний ген DISC1, також розділили на дві групи годівлі. Всім мишам було проведено групу поведінкових тестів, а їх мозок досліджували за допомогою МРТ.
Мутантні миші, схильні до дії свинцю та отримували психостимулятор, виявляли підвищений рівень гіперактивності, і вони були менш здатні придушити здивування у відповідь на гучний шум після того, як отримали звукове попередження. Їх мозок також мав помітно більші бічні шлуночки - порожні місця, що містять ліквор - порівняно з іншими мишами.
Ці результати відображають те, що відомо про шизофренію у людей.
Хоча роль генів у шизофренії та психічних розладах добре встановлена, дія токсичних хімічних речовин у навколишньому середовищі лише починає проявлятися. Результати дослідження зосереджені на шизофренії, але наслідки можуть бути ширшими.
"Ми просто дряпаємо поверхню", - сказав Гіарте. "Ми використовували свинець у цьому дослідженні, але існують інші токсини навколишнього середовища, які порушують функцію NMDAR".
"Подібним чином, будь-яка кількість генів може брати участь", - додав Гіларте, зазначивши, що DISC1 є одним із багатьох причетних до шизофренії.
Дослідження в майбутньому намагатимуться визначити, наскільки шизофренія визначається навколишнім середовищем у порівнянні з генетичними факторами або їх взаємодією - і, які інші психічні проблеми можуть бути в поєднанні.
Одне поточне дослідження, проведене Гіларте, вивчає, чи може лише вплив свинцю сприяти дефіциту одного спеціалізованого типу нейронів, що називається парвальбумін-позитивним GABAergic інтернейроном, який, як відомо, впливає на мозок хворих на шизофренію.
Вчені також зацікавлені встановити критичне вікно впливу - як внутрішньоутробне, так і постнатальне, або те й інше.
"Тваринна модель надає можливість відповісти на важливі запитання про фізіологічні процеси, що лежать в основі шизофренії", - сказав Гіларте.
Джерело: Школа громадського здоров’я Мейлмена Колумбійського університету
