Příroda i živobytí zvyšují riziko schizofrenie

Vědci z Univerzity Johna Hopkinse tvrdí, že nyní lépe chápou, jak jak příroda, tak výchova mohou ovlivnit riziko člověka pro schizofrenii a abnormální vývoj mozku obecně.

Tým pracoval s geneticky upravenými myšmi, stejně jako s genomy tisíců lidí se schizofrenií. Zjistili, že defekty genů s rizikem schizofrenie spolu s environmentálním stresem hned po narození mohou způsobit abnormální vývoj mozku a zvýšit riziko vzniku schizofrenie téměř jednou a půlkrát.

"Naše studie naznačuje, že pokud mají lidé jediný genetický rizikový faktor samotný nebo traumatické prostředí jen ve velmi raném dětství, nemusí se u nich rozvinout duševní poruchy, jako je schizofrenie," říká profesor neurologie Guo-li Ming, Ph.D. a člen Institutu pro buněčné inženýrství na Lékařské fakultě Univerzity Johnse Hopkinse.

"Zjištění však také naznačují, že u někoho, kdo je nositelem genetického rizikového faktoru a prožívá určité druhy stresu v raném věku, je pravděpodobnější, že se u něj onemocnění rozvine."

Určení přesné příčiny nebo příčin schizofrenie bylo notoricky obtížné kvůli interakci více genů a spouštěčů prostředí, říká Ming.

Při hledání stop na molekulární úrovni se vědci zaměřili na interakci dvou faktorů dlouho spojených s onemocněním: protein Disrupted-in-Schizophrenia 1 (DISC1), který je životně důležitý pro vývoj mozku, a GABA, potřebná chemická látka v mozku pro normální funkci mozku.

Pro tuto studii vědci navrhli myši tak, aby měly nižší hladinu proteinu DISC1 v jednom typu neuronu v hipokampu - v oblasti mozku zapojené do učení, paměti a regulace nálady.

Pomocí mikroskopu zjistili, že mozkové buňky novorozených myší se sníženými hladinami proteinu DISC1 měly neurony podobné velikosti a tvaru jako myši s normálními hladinami proteinu DISC1. Vědci poté vytvořili stejné neurony u myší, aby měli účinnější GABA. Tyto mozkové buňky vypadaly mnohem odlišněji než běžné neurony s delšími projekcemi.

Novorozené myši, kterým byla podána jak účinnější GABA, tak snížená hladina DISC1, měly nejdelší projekce, což naznačuje, Ming řekl, že abnormality v DISC1 i GABA mohou společně ovlivňovat vývoj neuronů k horšímu.

Mezitím další výzkumné týmy na univerzitě v Calgary a v Národním ústavu fyziologických věd v Japonsku u novorozených myší demonstrovaly, že změny prostředí a rutinní stres mohou GABA bránit ve správném fungování během vývoje.

Vědci dále studovali jak normální myši, tak i ty se sníženou hladinou DISC1 ve stresové situaci. Aby se myši stresovaly, byli novorozenci odděleni od matek tři hodiny denně po dobu deseti dnů. Vědci poté zkoumali neurony od stresovaných normálních novorozenců a nenalezli žádné rozdíly v jejich velikosti, tvaru a organizaci ve srovnání s nestresovanými myšmi.

Když však stresovali novorozené myši se sníženou hladinou DISC1, byly neurony větší, více neuspořádané a měly více projekcí než stresové myší neurony. Ve skutečnosti projekce směřovaly do špatných částí mozku.

Nakonec, aby se zjistilo, zda výsledky u myší drží podezření na rizikové faktory lidské schizofrenie, vědci porovnali genetické sekvence 2 961 pacientů se schizofrenií a zdravých lidí ze Skotska, Německa a Spojených států.

Výsledky odhalily, že pokud genom člověka obsahoval jednu specifickou kombinaci změn jednotlivých písmen DNA, pak je u této osoby 1,4krát větší pravděpodobnost, že u něj dojde k rozvoji schizofrenie. Riziko se však nezvýšilo, pokud by došlo ke změně jediného písmene DNA pouze v jednom z těchto genů.

"Nyní, když jsme identifikovali přesná genetická rizika, můžeme racionálně hledat léky, které tyto vady napraví," říká Hongjun Song, Ph.D., spoluautor, profesor neurologie a ředitel Programu kmenových buněk na Institutu pro Buněčné inženýrství.

Zpráva je zveřejněna vBuňka.

Zdroj: Johns Hopkins Medicine