«Эта новая модель говорит о том, как шизофрения могла возникнуть до рождения, и определяет возможные новые мишени для лекарств», — сказал Джерольд Чун, профессор и член Центра нейробиологии Дорриса в TSRI, который был старшим автором нового исследования.Результаты были опубликованы 7 апреля 2014 года в журнале Translational Psychiatry.Что вызывает шизофрению?
По данным Всемирной организации здравоохранения, более 21 миллиона человек во всем мире страдают шизофренией, тяжелым психическим расстройством, которое может вызывать бред и галлюцинации и приводить к повышенному риску суицида.Хотя психические расстройства имеют генетический компонент, известно, что факторы окружающей среды также влияют на риск заболевания. Существует особенно прочная связь между психическими расстройствами и осложнениями во время беременности или родов, такими как дородовое кровотечение, низкий уровень кислорода или недоедание матери во время беременности.В новом исследовании исследователи изучили один конкретный известный фактор риска: кровотечение в головном мозге, называемое кровоизлиянием в мозг плода, которое может возникнуть внутриутробно и у недоношенных детей и может быть обнаружено с помощью ультразвука.
В частности, исследователи хотели изучить роль липида под названием лизофосфатидная кислота (LPA), который вырабатывается во время кровотечения. Предыдущие исследования связывали усиление передачи сигналов LPA с изменениями в архитектуре мозга плода и началом гидроцефалии (скопление мозговой жидкости, которое искажает мозг). Оба типа событий также могут увеличить риск психических расстройств.
«LPA может быть общим фактором», — сказала Бет Томас, доцент TSRI и соавтор нового исследования.Модели мышей проявляют симптомыЧтобы проверить эту теорию, исследовательская группа разработала эксперимент, чтобы увидеть, приводит ли усиление передачи сигналов LPA к симптомам шизофрении на животных моделях.
Хоуп Мирендил, выпускница аспирантуры TSRI и первый автор нового исследования, возглавила усилия по разработке первой в истории модели кровоизлияния в мозг плода на животных. В умной экспериментальной парадигме эмбриональные мыши получали инъекцию нереактивного физиологического раствора, сыворотки крови (которая, естественно, содержит LPA в дополнение к другим молекулам) или чистого LPA.Через десять недель после рождения мышей проверяли на симптомы шизофрении.
Исследователи обнаружили, что самки мышей, которым вводили LPA-содержащую сыворотку или только LPA, демонстрировали гиперактивность при стимуляции, проявляли беспокойство и имели повышенное количество нейронов, продуцирующих дофамин — все, что характерно для шизофрении и других психических расстройств.Настоящей лакмусовой бумажкой, показывающей, были ли эти симптомы специфичными для психических расстройств, согласно Мирендилу, был «тест торможения предымпульса», который измеряет «испуганную» реакцию на громкие звуки. Большинство мышей — и людей — вздрагивают, когда слышат громкий шум. Однако, если перед громким звуком воспроизводится более мягкий шум (известный как предымпульс), мыши и люди «заряжаются» и меньше пугаются вторым, более громким звуком.
Тем не менее, мыши и люди с симптомами шизофрении так же сильно пугаются громких звуков даже во время предымпульса, возможно, потому, что у них отсутствует способность фильтровать сенсорную информацию.Действительно, самки мышей, которым вводили только сыворотку или LPA, испугались, независимо от того, был ли перед громким звуком предпульс.Затем исследователи проанализировали изменения мозга, выявив шизофренические изменения в экспрессирующих нейротрансмиттеры клетках.
Глобальные исследования экспрессии генов показали, что мыши, получавшие LPA, обладали многими аналогичными молекулярными маркерами, что и у людей с шизофренией. Чтобы дополнительно проверить роль LPA, исследователи использовали молекулу, которая блокирует только передачу сигналов LPA в головном мозге.Это лечение предотвратило симптомы шизофрении.
Последствия для здоровья человекаЭто исследование дает новое понимание, но также и новые вопросы о происхождении психических расстройств, связанных с развитием.
Например, исследователи видели симптомы только у самок мышей. Может ли шизофрения быть спровоцирована разными факторами у мужчин и женщин?
«Надеюсь, эта животная модель может быть дополнительно исследована, чтобы выявить потенциальные различия в патологических триггерах, которые приводят к симптомам болезни у мужчин и женщин», — сказал Томас.