Študija miši kaže, da je izpostavljenost svincu povezana s shizofrenijo

Nove raziskave kažejo, da lahko zgodnja izpostavljenost svincu spremeni človeški gen, ki vodi do možganskih sprememb, povezanih s shizofrenijo.

Preiskovalci so odkrili, da so miši, izdelane s človeškim genom za shizofrenijo, nato izpostavljene svincu v zgodnjem življenju, predstavile vedenje in strukturne spremembe v svojih možganih v skladu s shizofrenijo.

Raziskovalci s šole za javno zdravje Mailman na univerzi Columbia in z medicinske fakultete univerze Johns Hopkins verjamejo, da ta ugotovitev kaže na sinergijski učinek med izpostavljenostjo svincu in genetskim dejavnikom tveganja.

Strokovnjaki pravijo, da jim bo to odkritje pomagalo bolje razumeti zapletene interakcije genov in okolja, ki ogrožajo ljudi zaradi shizofrenije in drugih duševnih motenj.

Povezava med prenatalno izpostavljenostjo svincu in shizofrenijo je predlagana že skoraj desetletje.

A ostalo je veliko vprašanje: kako lahko vodilo sproži bolezen? Na podlagi lastnih raziskav je dr. Tomas R. Guilarte, starejši avtor nove študije, menil, da je odgovor v neposrednem zaviralnem učinku svinca na N-metil-D-aspartatni receptor (NMDAR), sinaptični točka povezave, pomembna za razvoj možganov, učenje in spomin.

Njegove raziskave na glodalcih so pokazale, da je izpostavljenost svincu omejila delovanje NMDAR. Hipoteza glutamata o shizofreniji domneva, da lahko primanjkljaj nevrotransmisije glutamata in zlasti hipoaktivnost NMDAR razloži pomemben del disfunkcije pri shizofreniji.

V novi študiji so se Guilarte in njegovi soraziskovalci osredotočili na miši, izdelane tako, da nosijo mutantno obliko Disrupt-in-Schizophrenia-1 (DISC1), gen, ki je dejavnik tveganja za bolezen pri ljudeh.

Začetek pred rojstvom je bila polovica mutiranih miši DISC1 krmljena s svincem, polovica pa je imela normalno prehrano. Druga skupina normalnih miši, ki niso izrazile mutiranega gena DISC1, je bila prav tako razdeljena v dve hranilni skupini. Vse miši so bile podvržene skupini vedenjskih testov in njihovi možgani so bili pregledani z uporabo magnetne resonance.

Mutirane miši, ki so bile izpostavljene svincu in so jim dajali psihostimulant, so pokazale povišano raven hiperaktivnosti in so bile po zvočnem opozorilu manj sposobne zatreti prestrašenost kot odziv na močan hrup. Njihovi možgani so imeli tudi izrazito večje stranske prekate - prazne prostore, ki vsebujejo cerebrospinalno tekočino - v primerjavi z drugimi miši.

Ti rezultati odražajo tisto, kar je znano o shizofreniji pri ljudeh.

Medtem ko je vloga genov pri shizofreniji in duševnih motnjah dobro uveljavljena, se učinek strupenih kemikalij v okolju šele začenja pojavljati. Rezultati študije se osredotočajo na shizofrenijo, vendar bi lahko bile posledice širše.

"Samo praskamo po površini," je dejal Guilarte. "V tej študiji smo uporabili svinec, vendar obstajajo tudi drugi toksini iz okolja, ki motijo ​​delovanje NMDAR."

"Podobno bi lahko igralo poljubno število genov," je dodal Guilarte in opozoril, da je DISC1 med mnogimi, ki so vpleteni v shizofrenijo.

Raziskave v prihodnosti bodo skušale ugotoviti, v kolikšni meri shizofrenijo določajo okoljski in genetski dejavniki ali njihove interakcije - in kakšne druge duševne težave bi lahko bile v kombinaciji.

Ena redna študija Guilarteja preučuje, ali lahko izpostavljenost svincu samo prispeva k primanjkljajem ene specializirane vrste nevronov, imenovane parvalbumin pozitivni GABAergični interneuron, za katerega je znano, da prizadene možgane bolnikov s shizofrenijo.

Znanstvenike zanima tudi določitev kritičnega okna za izpostavljenost - bodisi v maternici ali po porodu ali oboje.

"Živalski model ponuja pot naprej, da odgovorimo na pomembna vprašanja o fizioloških procesih, na katerih temelji shizofrenija," je dejal Guilarte.

Vir: šola za javno zdravje Mailman University of Columbia