Ученые, возможно, обнаружили ген, отвечающий за повышенный риск шизофрении у носителей хромосомной делеции 22q11.2.
(Пресс-релиз: Stanford Scientists Solve Secret of Nerve Cells Marking a Form of Schizophrenia)
Приблизительно у одного человека из 3000 наблюдается выпадение маленького участка 22-й хромосомы. Это выпадение вызывает комплекс симптомов, объединяемых под названием «Синдром Ди Георга», а также значительно увеличивает риск развития шизофрении – в 30 раз по сравнению со средним риском развития шизофрении в общей популяции (средняя распространенность заболевания составляет 0.7%, средняя частота возникновения – 1.5 случаев на 10000 человек в год).
Ученые из Стэнфордского университета перепрограммировали клетки кожи, взятые у 15 пациентов с синдромом Ди Георга и 15 здоровых добровольцев, в стволовые клетки, и изучили искусственно выращенные сгустки нейрональных клеток, полученные из этих стволовых клеток. Каждый такой сгусток сферической формы, «сфероид», содержит сотни тысяч нервных клеток нескольких подтипов и воссоздает в живой миниатюре кусочек коры головного мозга человека.
У нейронов в сфероидах с выпадением участка 22q11.2 был отмечен недостаточный перепад напряжений между внешней и внутренней стороной клеточной оболочки (сниженный клеточный потенциал), и вследствие этого нейроны пациентов с большей охотой генерировали электрические сигналы – «потенциалы действия». Их возбудимость (предрасположенность к отсылке сигналов) была в четыре раза выше, нежели возбудимость нейронов здоровых добровольцев. Более того, добавление в питательную среду препаратов, используемых для лечения шизофрении, увеличивало клеточный потенциал, улучшало процесс кальций-опосредованной передачи сигналов, и таким образом снижало повышенную возбудимость нейронов.
В научной литературе имелись данные о возможной связи гена DGCR8 с шизофренией, и, так как этот ген «выпадает» из генного кода при синдроме Ди Георга, стэнфордские ученые решили проверить, как он влияет на активность нейронов в сфероидах. Искусственно снижая уровень активности DGCR8 в «здоровых» сфероидах, ученые наблюдали снижение клеточного потенциала, а искусственно восстанавливая активность DGCR8 в «патологических» сфероидах, ученые наблюдали восстановление потенциала.
«Возможно, дисфункция гена DGCR8 играет ключевую роль в патологических отклонениях, которые мы наблюдали» - прокомментировал полученные результаты глава лаборатории Сергиу Паска (Serdiu Pasca). «Мы не можем воссоздать галлюцинации в чашке Петри, но сам факт того, что антипсихотические препараты, используемые при шизофрении, обратили вспять нарушения в клеточной культуре, позволяют предположить, что эти нарушения связаны с поведенческими отклонениями у пациентов». Он отметил, что, несомненно, шизофрения имеет множество подтипов, но с клинической точки зрения шизофрения, наблюдаемая при синдроме Ди Георга, не особо отличается от других форм шизофрении, и поэтому получение информации о патологических механизмах может пригодиться в ходе разработки методов лечения разных подтипов заболевания.
Отчет об исследовании опубликован в престижном (импакт-фактор 36) научном журнале Nature Medicine (“Neuronal defects in a human cellular model of 22q11.2 deletion syndrome", by Khan et al.) #шизофрения #DGCR8 #22q11.2 #СиндромДиГеорга #Нейробиология #психоз
29 сентября 2020 г.