Studie na myších navrhuje expozici olova spojenou se schizofrenií
Vyšetřovatelé zjistili, že myši konstruované s lidským genem pro schizofrenii, které byly během raného života vystaveny působení olova, vykazovaly chování a strukturální změny v mozku v souladu se schizofrenií.
Vědci z Columbia University's Mailman School of Public Health a Johns Hopkins University School of Medicine věří, že toto zjištění naznačuje synergický účinek mezi expozicí olovu a genetickým rizikovým faktorem.
Odborníci tvrdí, že tento objev jim pomůže lépe porozumět složitým interakcím mezi genem a prostředím, které vystavují lidi riziku schizofrenie a dalších duševních poruch.
Souvislost mezi prenatální expozicí olovu a schizofrenií byla navržena téměř deset let.
Zůstala však velká otázka: Jak by mohlo vést onemocnění onemocnění? Na základě vlastního výzkumu se Tomas R. Guilarte, Ph.D., hlavní autor nové studie, domníval, že odpovědí byl přímý inhibiční účinek olova na N-methyl-D-aspartátový receptor (NMDAR), synaptický bod připojení důležitý pro vývoj mozku, učení a paměť.
Jeho výzkum na hlodavcích zjistil, že expozice olovu otupila funkci NMDAR. Glutamátová hypotéza schizofrenie předpokládá, že deficit neurotransmise glutamátu a specificky hypoaktivita NMDAR může vysvětlit významnou část dysfunkce u schizofrenie.
V nové studii se Guilarte a jeho spoluřešitelé zaměřili na myši konstruované k přenosu mutantní formy Disrupted-in-Schizophrenia-1 (DISC1), genu, který je rizikovým faktorem onemocnění u lidí.
Počínaje před narozením byla polovina mutovaných myší DISC1 krmena stravou s olovem a polovina dostávala normální stravu. Druhá skupina normálních myší neexprimujících mutantní gen DISC1 byla také rozdělena do dvou krmných skupin. Všechny myši byly podrobeny baterii testů chování a jejich mozky byly vyšetřeny pomocí MRI.
Mutované myši vystavené olovu a užívající psychostimulant vykazovaly zvýšené hladiny hyperaktivity a byly méně schopné potlačit polekání v reakci na hlasitý zvuk poté, co dostaly akustické varování. Jejich mozek měl také výrazně větší boční komory - prázdné prostory obsahující mozkomíšní mok - ve srovnání s jinými myšmi.
Tyto výsledky odrážejí to, co je známo o schizofrenii u lidí.
I když je role genů u schizofrenie a duševních poruch dobře zavedená, účinek toxických chemikálií v životním prostředí se teprve začíná objevovat. Výsledky studie se zaměřují na schizofrenii, ale důsledky mohou být širší.
"Jen škrábáme povrch," řekla Guilarte. "V této studii jsme použili olovo, ale existují i jiné toxiny z prostředí, které narušují funkci NMDAR."
"Podobně může být ve hře jakýkoli počet genů," dodal Guilarte s tím, že DISC1 je jedním z mnoha účastníků schizofrenie.
Výzkum v budoucnu se bude snažit zjistit, do jaké míry je schizofrenie určována environmentálními versus genetickými faktory nebo jejich interakcemi - a jaké další psychické problémy mohou být ve směsi.
Jedna probíhající studie společnosti Guilarte zkoumá, zda expozice olovu samotná může přispět k deficitu jednoho specializovaného typu neuronu zvaného parvalbumin-pozitivní GABAergní interneuron, o kterém je známo, že je ovlivněn v mozku pacientů se schizofrenií.
Vědci se také zajímají o stanovení kritického okna expozice - ať už in utero, postnatálně, nebo obojí.
"Zvířecí model poskytuje cestu vpřed k zodpovězení důležitých otázek týkajících se fyziologických procesů, které jsou základem schizofrenie," řekl Guilarte.
Zdroj: Mailman School of Public Health na Columbia University
