Voisiko hiusanalyysi diagnosoida skitsofrenian?
Uusi lähestymistapa skitsofrenian biologisen alkuperän tutkimiseksi on tunnistanut rikkivedyn ylituotannon aivoissa tekijäksi.
Viime EMBO-molekyylilääketiede Tutkimus ehdottaa myös, että entsyymi, joka auttaa tuottamaan rikkivetyä aivoissa ja jättää jäljen ihmisen hiuksiin, voi toimia presymptomaattisena biomarkkerina skitsofrenian alatyypille.
Tutkijat ehdottavat, että havainnot voivat johtaa uuteen skitsofrenian lääkeryhmään. Nykyiset hoidot, jotka kohdistuvat aivojen dopamiini- ja serotoniinijärjestelmiin, eivät ole aina tehokkaita ja aiheuttavat sivuvaikutuksia.
"Rikkivetyjen metabolisen reitin kohdentaminen tarjoaa uudenlaisen terapeuttisen lähestymistavan", päättelivät kirjoittajat, joiden tutkimus koski geeniteknologisesti muokattuja hiiriä, kuolemanjälkeistä ihmisen aivokudosta ja ihmisiä, joilla oli skitsofrenia tai ei.
Vanhempi tutkimuksen kirjoittaja tohtori Takeo Yoshikawa, joka johtaa molekyylipsykiatriaryhmää RIKEN Brain Science Centerissä Japanissa, toteaa, että lääkeyhtiöt ovat lopettaneet uusien skitsofrenian hoitojen kehittämisen.
"Uusien lääkkeiden kehittämiseen tarvitaan uusi paradigma", hän huomauttaa ja lisää, että "tällä hetkellä noin 30% skitsofreniapotilaista on vastustuskykyisiä dopamiini D2 -reseptoriantagonistihoidolle."
Etsitään luotettavampi merkki
Pähkinänkuoressa uudessa tutkimuksessa tutkitaan skitsofrenian käyttäytymismarkkerin, jota kutsutaan prepulse-inhibitioksi, molekyylitukea luotettavamman, objektiivisemman biokemiallisen markkerin tunnistamiseksi.
Useimmat ihmiset reagoivat äkilliseen melupurkaukseen hätkähdyttämällä. Kuitenkin, jos he kuulevat pienemmän lyhyen purskeen - tai prepulssin - juuri etukäteen, isompi purske järkyttää heitä paljon vähemmän. Tämä johtuu siitä, että prepulse estää hätkähdytysvasteen.
Vuosikymmenien ajan tiedemiehet ovat tienneet, että monilla skitsofreniaa sairastavilla ihmisillä on alhaisempi prepulse-esto; heidän hätkähdyttävä reaktionsa äkilliseen kovaan meluun on liiallinen myös silloin, kun on esipulssi.
Tohtori Yoshikawa ja hänen kollegansa ottivat tutkimuksen lähtökohtana prepulse-eston.
He käyttivät hiirikantoja, joilla on erilainen prepulse-eston taso etsimään proteiiniekspressiomalleja, jotka saattavat vastata näitä tasoja.
Tämä haku tunnisti entsyymin Mpst. Tutkijat havaitsivat kuinka hiirillä, joilla oli alhainen prepulse-esto, oli paljon korkeammat Mpst-aivotasot kuin hiirillä, joilla oli korkea prepulse-esto.
Mpst, rikkivety ja karvatupet
Tietäen, että yksi Mpst: n tehtävistä on auttaa vetysulfidiyhdisteen tuottamisessa, joukkue testasi sitten eläinten aivot ja havaitsi, että rikkivetypitoisuudet olivat korkeammat niillä, joilla oli alhainen prepulse-esto.
"Kukaan ei ole koskaan ajatellut syy-yhteyttä rikkivedyn ja skitsofrenian välillä", kommentoi tohtori Yoshikawa.
"Kun olemme löytäneet tämän", hän lisää, "meidän oli selvitettävä, miten se tapahtuu ja jos nämä löydökset hiirissä pitävät paikkansa skitsofreniaa sairastavilla ihmisillä."
Tutkijat tunnistettuaan Mpst: n tärkeimmäksi epäilijökseen tutkijat etsivät sitten lisää todisteita. He tekivät hiiriä, joista puuttui Mpst, ja osoittivat, että heillä oli suurempi prepulse-esto kuin tavallisilla hiirillä.
Tämä tulos tarkoitti, että Mpst: n vähentäminen voi olla tapa palauttaa prepulssin esto.
Seuraavassa todisteiden keräämisvaiheessa ryhmä verrattiin kuolemanjälkeistä aivokudosta ihmisillä, joilla oli skitsofrenia tai ei.
Vertailu paljasti vahvemman ekspression geenissä, joka koodaa Mpst: ää skitsofreniaa sairastavien aivokudoksessa. Lisäksi näytti siltä, että Mpst-tasot vastasivat skitsofrenian oireiden vakavuutta ennen kuolemaa.
Toisessa testisarjassa tutkijat tutkivat karvatupet 149 skitsofreniaa sairastavalta ja 166 potilaalta ilman tautia. He löysivät korkeammat proteiinitasot, jotka transkriptoivat skitsofreniaa sairastavien ihmisten follikkelien Mpst: tä koodaavan geenin tiedot.
Skitsofrenian epigeneettinen alkuperä
Skitsofrenian kehittymisen mahdollisuudet sisältävät geenien ja ympäristön vuorovaikutuksen. Esimerkki tästä vuorovaikutuksesta ovat epigeneettiset muutokset, joissa DNA: n kemialliset tunnisteet voivat muuttaa geenien ilmentymistä, kuten kytkeä ne päälle ja pois.
Hiirillä ja postmortem-aivokudoksella tehdyt testit ovat osoittaneet, että korkeammat Mpst-tasot korreloivat DNA-muutosten kanssa, jotka johtavat pysyviin muutoksiin geeniekspressiossa. Tietäen tämän, ryhmä etsii ympäristötekijöitä, jotka saattavat aiheuttaa pysyvän nousun Mpst: ssä.
Koska rikkivety voi suojata stressin aiheuttamalta tulehdukselta, joukkue mietti, voisiko aivojen varhaisen kehityksen aikana esiintyvä tulehduksellinen stressi vaikuttaa skitsofrenian perussyyn.
"Huomasimme, että antioksidatiiviset markkerit - mukaan lukien rikkivedyn tuotanto -, jotka kompensoivat oksidatiivista stressiä ja neuroinflammatiota aivojen kehityksen aikana, korreloivat skitsofreniapotilaiden aivojen Mpst-tasojen kanssa", toteaa tohtori Yoshikawa.
Tarkkailemalla, mitä tämä tarkoittaa skitsofrenian alkuperälle, hän ehdottaa, että kun epigeneettinen muutos kytkee päälle rikkivedyn ylituotannon, se kestää yksilön loppuelämän. Hän kutsuu tätä "sulfidistressin" aiheuttamaan skitsofreniaksi.
"Tuloksemme tarjoavat uuden periaatteen tai paradigman lääkkeiden suunnittelussa, ja me testasimme parhaillaan, voiko rikkivetyjen synteesin estäminen lievittää oireita skitsofrenian hiirimalleissa."
Tohtori Takeo Yoshikawa
