Изследването на мишки предполага, че експозицията на олово е свързана с шизофрения

Ново изследване предполага, че ранната експозиция на олово може да промени човешки ген, който води до мозъчни промени, свързани с шизофрения.

Изследователите откриха, че мишките, проектирани с човешки ген за шизофрения, след това изложени на олово през ранния живот, представят поведение и структурни промени в мозъка си, съответстващи на шизофренията.

Изследователи от Училището за обществено здравеопазване Mailman University на Колумбийския университет и Медицинския факултет на университета Джон Хопкинс смятат, че това откритие предполага синергичен ефект между излагането на олово и генетичния рисков фактор.

Експерти казват, че това откритие ще им помогне да разберат по-добре сложните взаимодействия между гените и околната среда, които излагат хората на риск от шизофрения и други психични разстройства.

Връзката между пренаталната експозиция на олово и шизофренията се предлага от близо десетилетие.

Но останал голям въпрос: Как може да доведе до отключване на болестта? Въз основа на собственото си изследване, д-р Томас Р. Гиларте, старши автор на новото проучване, вярва, че отговорът е в директния инхибиторен ефект на оловото върху N-метил-D-аспартатния рецептор (NMDAR), синаптик точка на връзка, важна за развитието на мозъка, ученето и паметта.

Изследванията му върху гризачи установяват, че излагането на олово притъпява функцията на NMDAR. Глутаматната хипотеза за шизофрения постулира, че дефицитът в невротрансмисията на глутамат и по-специално хипоактивността на NMDAR може да обясни значителна част от дисфункцията при шизофрения.

В новото проучване Guilarte и неговите съ-изследователи се фокусираха върху мишки, проектирани да носят мутантната форма на Disrupt-in-Schizophrenia-1 (DISC1), ген, който е рисков фактор за заболяването при хората.

Започвайки преди раждането, половината от мутиралите мишки DISC1 са били хранени с диета с олово, а половината са получавали нормална диета. Втора група нормални мишки, които не експресират мутантния ген DISC1, също бяха разделени в двете групи за хранене. Всички мишки бяха подложени на батерия от поведенчески тестове и мозъците им бяха изследвани с помощта на ЯМР.

Мутантните мишки, изложени на олово и получили психостимулант, показват повишени нива на хиперактивност и са по-малко способни да потиснат стряскането в отговор на силен шум, след като са получили звуково предупреждение. Мозъкът им също имаше значително по-големи странични вентрикули - празни пространства, съдържащи цереброспинална течност - в сравнение с други мишки.

Тези резултати отразяват това, което е известно за шизофренията при хората.

Докато ролята на гените при шизофренията и психичните разстройства е добре установена, ефектът на токсичните химикали в околната среда едва започва да се проявява. Резултатите от изследването се фокусират върху шизофренията, но последиците могат да бъдат по-широки.

„Просто надраскваме повърхността“, каза Гиларте. „Използвахме олово в това проучване, но има и други токсини от околната среда, които нарушават функцията на NMDAR.“

„По същия начин може да играе произволен брой гени“, добави Гиларте, отбелязвайки, че DISC1 е сред многото замесени в шизофренията.

Изследванията в бъдеще ще се стремят да определят степента, до която шизофренията се определя от околната среда спрямо генетичните фактори или техните взаимодействия - и какви други психични проблеми могат да бъдат в комбинацията.

Едно текущо проучване на Guilarte разглежда дали излагането на олово само може да допринесе за дефицити на един специализиран тип неврон, наречен парвалбумин-позитивен GABAergic интернейрон, за който е известно, че е засегнат в мозъка на пациенти с шизофрения.

Учените също се интересуват да установят критичния прозорец за експозиция - независимо дали вътреутробно или постнатално, или и двете.

„Животинският модел предоставя път напред, за да отговори на важни въпроси относно физиологичните процеси, лежащи в основата на шизофренията“, каза Гиларте.

Източник: School of Public Health на Колумбийския университет