Skizofreni gjennombrudd: forskere kaste lys på biologisk årsak


Skizofreni gjennombrudd: forskere kaste lys på biologisk årsak

Hva forårsaker skizofreni? Dette er et spørsmål som har utfordret forskere siden forstyrrelsen ble identifisert for nesten 130 år siden. Nå har forskere for første gang kastet lys på den biologiske opprinnelsen til sykdommen.

Forskere har funnet ut at varianter av genet C4 - vist i grønt - spiller en nøkkelrolle i utviklingen av schizofreni.

Bilde kreditt: Heather de Rivera / McCarroll

Forskere fra Harvard Medical School, Broad Institute og Boston Children's Hospital - alt i Massachusetts - har oppdaget hvordan et gen som heter komplement komponent 4 (C4), spiller en nøkkelrolle i utvikling av schizofreni.

Forskningsgruppen - blant annet seniorforfatter Steven McCarroll, lektor i genetikk og genetikkdirektør for Stanley-senteret i Harvard - sier at funnene deres kan hjelpe til med utvikling av trengte nye behandlinger og forebyggende strategier for schizofreni.

Schizofreni er en psykisk lidelse preget av hallusinasjoner, vrangforestillinger, dysfunksjonelle tankeprosesser og agiterte kroppsbevegelser.

Det er anslått at rundt 21 millioner mennesker over hele verden har schizofreni, med symptomoppstart mest vanlig i sen ungdom eller tidlig voksen alder.

Sykdommen ble først oppdaget av tysk psykiater Dr. Emile Kraepelin i 1887, selv om begrepet "schizofreni" ikke ble brukt til 1910, laget av sveitsisk psykiater Paul Eugen Bleuler. Navnet kom fra de greske ordene "schizo" (splittet) og "phren" (sinn), som brenner myten om at mennesker med schizofreni har splittet personligheter; Dette er ikke tilfelle.

Forstå de genetiske røttene av schizofreni

I årene siden skizofreni ble oppdaget, har forskere jobbet hardt for å bestemme de underliggende biologiske mekanismer som forårsaker sykdommen.

Mangel på forståelse på dette området har hindret oppdagelsen av en kur eller forebyggende strategier for schizofreni; Nåværende behandlinger - for eksempel antipsykotiske medisiner - kan bare fokusere på å eliminere symptomer.

I økende grad har forskere sett på hvordan skizofreni kan være forårsaket av genetiske faktorer, basert på kunnskap om at lidelsen er arvelig. I juli 2014 identifiserte Schizophrenia Working Group i Psychiatric Genomics Consortium - inkludert etterforskere fra Stanley Center - mer enn 100 områder av det menneskelige genomet som er knyttet til uorden.

Nå har McCarroll og kolleger bygget på disse funnene, og identifiserer et bestemt gen som synes å ha den sterkeste tilknytningen til schizofreni-risiko. Dette genet er C4, som allerede er kjent for å spille en nøkkelrolle i immunsystemet, varsle immunceller til patogener som må ødelegges.

Spesifikke C4 strukturer knyttet til økt risiko for schizofreni

For deres studie, nylig publisert i tidsskriftet Natur , Laget satt ut for å få en bedre forståelse av hvordan C4 fungerer i hjernen.

McCarroll og hans kollega Aswin Sekar, MD / PhD-student ved Harvard Medical School, opprettet en ny molekylærteknikk som gjorde det mulig for teamet å karakterisere strukturen av C4-genet i DNA-prøvene på mer enn 65.000 individer, hvorav rundt 29.000 hadde schizofreni Og 36.000 gjorde det ikke.

I tillegg analyserte forskerne C4-aktivitet i nesten 700 post mortem hjerneprøver.

Forskerne forklarer at C4-gener har betydelig variasjon i strukturen, noe som betyr at antall kopier og varianter av genet kan variere fra person til person. Dette skjer vanligvis ikke med de fleste andre gener, noe som gjør C4 til et gen av interesse.

Denne grafen viser C4-genet på kromosom 6 som tårner over alle andre gener som har vært knyttet til schizofreni, noe som indikerer at C4 utgjør den sterkeste risikoen for uorden.

Bildekreditt: Konservatorium for psykiatrisk genomforskning

Teamet ble overrasket av resultatene sine; De fant at bestemte C4-genstrukturer kunne forutsi C4-genaktivitet i hjernen. Dessuten fant de at visse C4-genstrukturer i hjernen førte til økt uttrykk for bestemte former for C4 som var forbundet med økt risiko for schizofreni.

I detalj fant forskerne at jo mer en C4-genstruktur førte til uttrykket av varianten C4A i hjernen, jo større er en persons risiko for skizofreni.

C4 'svisker' synapser for å øke risikoen for schizofreni

Deretter satte laget seg for å få en bedre forståelse av hvordan visse C4-genstrukturer øker risikoen for schizofreni.

Forskerne tilpasset en molekylær genetikkteknikk som tidligere ble brukt i musemodeller for å studere "beskjæring" av synapser - forbindelsene mellom hjerneceller eller neuroner - og rollen til C4 i immunsystemet.

Ved hjelp av denne tilpassede metoden for å se hvilken rolle C4 spiller i hjernen til mus, fant forskerne at genet er nøkkelen til synaptisk beskjæring - prosessen som synapser er strømlinjeformet, som vanligvis forekommer i sen ungdom / tidlig voksenliv hos mennesker.

Spesifikt fant teamet at C4-aktivitet var nødvendig for at et protein kalt C3 skulle overføres til synapser, noe som virker som et signal om at synapsene skal beskjæres.

I tillegg fant forskerne at jo større C4-aktivitet i hjernen til musene, desto mer synaptisk beskjæring opplevde de under modning.

Teamet sier at funnene deres kan forklare hvorfor skizofreni har en tendens til å utvikle seg i sen ungdom eller tidlig voksen alder; Overdreven synaptisk beskjæring forårsaket av økt C4-aktivitet på dette tidspunktet kan utløse symptomstart.

Resultatene kan også forklare hvorfor noen mennesker med schizofreni har en tynnere hjernebark med færre synapser. Den cerebrale cortex er det ytre laget av hjernen som spiller en rolle i minne, språk, intelligens og bevissthet.

I tillegg sier forskerne at deres funn støtter teorien om at komponenter i immunsystemet spiller en utviklingsrolle i hjernen, i stedet for bare å hjelpe til med å bekjempe infeksjon.

"De samme proteinene gjør en ting i periferien for immunitet, og en annen ting i hjernen," sier McCarroll. "Det er en smart måte at naturen gjenbruker de samme molekylene for ulike jobber."

Et "viktig vendepunkt i kampen mot psykisk lidelse"

Mens forskningen er i sine tidlige dager, representerer funnene utvilsomt et gjennombrudd i forståelsen av utvikling av schizofreni.

Snakker til The Washington Post , Steven Hyman, direktør for Stanley Center, hilste forskningen som "den viktigste mekanistiske studien om schizofreni noensinne."

"Jeg er en crusty, gammel, curmudgeonly skeptiker," la han til. "Men jeg er nesten snill om disse funnene."

Og det er ikke rart at forskerne er så begeistret; Oppdage at C4-genet kan spille en nøkkelrolle i en persons risiko for schizofreni, kan åpne døren for strategier som forhindrer sykdommen.

"Denne funnen beriker vår forståelse av komplementsystemet i hjernens utvikling og i sykdom, og vi kunne ikke ha gjort det spranget uten genetikken," sier studiekonsulent Beth Stevens, av Neurologisk institutt på Boston Children's Hospital.

"Vi er langt fra å ha en behandling basert på dette," tilføyer hun, "men det er spennende å tro at en dag kan vi slå ned beskjæringsprosessen hos enkelte individer og redusere risikoen."

Kommenterer resultatene, Bruce Cuthbert, fungerende leder av Institutt for mental helse - som bidro til å finansiere studien - sier:

Denne studien er et viktig vendepunkt i kampen mot psykisk lidelse. Fordi den molekylære opprinnelsen til psykiatriske sykdommer er lite forstått, er det ikke få og langt mellom medisinske selskapers innsats for å forfølge nye terapeutiske midler.

Denne studien endrer spillet. Takket være dette genetiske gjennombrudd kan vi endelig se potensialet for kliniske tester, tidlig påvisning, nye behandlinger og til og med forebygging."

Deretter håper laget å lage musemodeller med de humane C4-varianter som er forbundet med schizofreni-risiko. De tar sikte på å finne ut mer om hvordan C4 bidrar til synaptisk beskjæring, og for å avgjøre om slik beskjæring kan spille en rolle i andre nevrologiske forhold.

"På dette området av vitenskap har vår drøm vært å finne sykdomsmekanismer som fører til nye typer behandlinger," sier McCarroll. "Disse resultatene viser at det er mulig å gå fra genetiske data til en ny måte å tenke på hvordan en sykdom Utvikler seg - noe som har vært sterkt trengt."

ZEITGEIST: MOVING FORWARD | OFFICIAL RELEASE | 2011 (Video Medisinsk Og Faglig 2024).

§ Problemer På Medisin: Psykiatri