Studie na potkanech navrhuje souvislost mezi poznáváním, spánkem a schizofrenií

Schizofrenie je duševní stav, který postihuje více než 3,2 milionu Američanů. Nemoc není vzácná, protože každý rok je nově diagnostikováno přibližně 100 000 Američanů.

Příznaky spojené s onemocněním jsou různé, včetně vizuálních a sluchových halucinací, kognitivních problémů a motivačních problémů. Dalším aspektem nemoci, kterému se věnuje menší pozornost než jiným příznakům, jsou kognitivní problémy.

Mnoho lidí s tímto onemocněním má potíže s učením a pamětí. Pro mnohé je to první známka nemoci. Nová studie vědců na Lékařské fakultě University of Maryland nyní našla zajímavé vazby mezi spánkem, poznáváním a sloučeninou zvanou kynurenin.

Vyšetřovatelé se domnívají, že tyto vazby by mohly osvětlit mechanismus, který způsobuje kognitivní problémy u pacientů s tímto onemocněním, a mohly by nasměrovat cestu k nové léčbě, která by zmírnila některé příznaky nemoci.

Studie, která se objevuje v časopise Spát, je první, kdo podrobně zkoumá vazby mezi kynureninem, jeho metabolitem kyselinou kynurenovou, spánkem a poznáváním.

"Nikdo se blíže nezabýval vztahem mezi spánkem a cestou kynureninu," uvedla Ana Pocivavsek, výzkumná pracovnice psychiatrického výzkumného centra (MPRC) University of Maryland SOM Maryland a odborná asistentka na katedře psychiatrie.

"Tento výzkum prokazuje jasnou souvislost mezi zvýšením kynureninu a problémy se spánkem."

V posledních letech vědci identifikovali kyselinu kynurenovou jako potenciálního klíčového hráče při schizofrenii. Kyselina kynurenová je neuroaktivní metabolit kynureninu, který se tvoří v mozku. Lidé se schizofrenií mají v mozku vyšší než normální hladinu kyseliny kynurenové.

Vědci se domnívali, že tyto zvýšené hladiny mohou souviset s řadou příznaků pozorovaných u nemoci, včetně problémů s učením a pamětí.

Ačkoli mechanismy, které jsou základem kognitivních poruch u jedinců se schizofrenií, zůstávají nejasné, vědci mají podezření, že by mohla hrát roli souhra mezi zvýšenou kyselinou kynurenovou a spánkem.

Vysvětlují, že hojné důkazy ukazují, že spánková dysfunkce vede k problémům s učením a pamětí. Vědci a lékaři navíc již dlouho zaznamenali, že lidé se schizofrenií mají často také problémy se spánkem.

U těchto experimentů Pocivavsek a její kolegové studovali krysy. Provedli srovnání v chování potkanů ​​se zvýšenou kyselinou kynurenovou v jejich mozku se zvířaty s normálními hladinami sloučeniny.

Spojili mozek zvířat se zařízením, které měřilo množství a kvalitu spánku, a zjistili, že zvířata s vyššími hladinami kyseliny kynurenové mají výrazně méně rychlý pohyb očí neboli REM spánku. Toto je fáze spánku, ve které se vyskytují sny, a považuje se za rozhodující pro upevnění předchozího učení.

Vědci zjistili, že skupina s vysokou kyselinou kynurenovou měla také problémy s učením. Aby to vyzkoušeli, umístí krysy do krabice a do krabice budou svítit. Na jedné straně krabice je otvor do tmavší oblasti. Krysy jsou noční zvířata a dávají přednost tmě, takže zvířata obvykle utíkají do temné oblasti.

Jakmile se dostanou do této oblasti, dostanou malý elektrický šok. Když se experiment opakuje další den, normální zvířata neutíkají do temnější oblasti, pamatujíc si šok z předchozího dne. Pro srovnání, zvířata se zvýšenou hladinou vysoké kyseliny kynurenové, a tedy s poruchami spánku, si nepamatují šok z předchozího dne a utíkají do temné oblasti. Jinými slovy, nepoučili se ze zkušeností z předchozího dne.

"Začínáme přemýšlet o tom, že kyselina kynurenová narušuje spánek, což narušuje poznávání," řekla. Říká však, že existují i ​​další možnosti: může se stát, že narušení spánku způsobí zvýšenou kyselinu kynurenovou, což pak vede k kognitivním problémům. "Není jasné, co se stane jako první," říká. "To je opravdu zajímavá otázka, kterou zkoumáme."

Dr. Pocivavsek a další vědci se domnívají, že snížení kyseliny kynurenové by mohlo snížit problémy se spánkem a poznáváním u pacientů se schizofrenií. "Určitě věříme, že vysoké hladiny kyseliny kynurenové jsou zásadním aspektem schizofrenie," říká.

Výzkum poskytuje více důvodů pro vývoj léků, které snižují hladinu kyseliny kynurenové v mozku. Jednou z klíčových možností je inhibice enzymu zvaného kynureninaminotransferáza II nebo KAT II, ​​který převádí kynurenin na kyselinu kynurenovou.

Pomocí sloučenin, které tento enzym inhibují, se vědcům podařilo snížit množství kyseliny kynurenové v mozku. V průběhu let různé farmaceutické společnosti pracovaly na vývoji inhibitorů KAT II, ​​které se mohou dostat do mozku a které by byly bezpečné a účinné pro člověka. Výzkum Dr. Pocivavseka poskytuje důkaz, že tento přístup má klinický potenciál.

"Tato studie přispívá k důkazům, že vysoké hladiny kyseliny kynurenové přispívají ke kognitivní dysfunkci," říká. "Pokud přijdeme na způsoby, jak tyto úrovně snížit, můžeme tyto příznaky u pacientů snížit."

Zdroj: University of Maryland