Модел на бозайници предлага единичен ген, свързан с OCD
Генетично променените мишки, които се държаха почти като хора с определен тип обсесивно-компулсивно разстройство (OCD), биха могли да помогнат на учените да разработят нови терапии за това инвалидизиращо състояние.
Изследователите направиха случайното откритие, докато разглеждаха ролята на ген, наречен Slitrk5, който по-рано бяха свързали със стволови клетки на кръвта и съдови клетки.
В онлайн издание на Природна медицина учените съобщават как при последващи проучвания мишки, при които генът е бил деактивиран („нокаутиран“), са демонстрирали натрапчиво самоподдържане и изключителна тревожност.
По-нататъшно проучване показа, че схемите на мозъка на тези мишки са били променени по същия начин, който е замесен в OCD при хората.
Това откритие свързва Slitrk5 с развитието на подобно на OCD поведение и предлага на учените нов модел на мишката за разстройството, казват старшите съследници на изследването д-р Шахин Рафи и д-р Франсис С.Й. Лий.
„Като цяло нашите данни показват, че Slitrk5 може да има централна роля в развитието на основните симптоми на ОКР - самонараняващо се, повтарящо се поведение и повишена тревожност“, казва д-р Рафии.
„Много малко психиатрични разстройства са свързани с един-единствен ген и ще бъде важно да се установи дали пациентите с разстройството имат промяна на Slitrk5.“
Констатациите могат да помогнат на учените да разберат по-добре както развитието, така и лечението на един или повече от различните видове човешко поведение с ОКР, казват д-р. Сергей Шмелков и Адилия Хормиго, съосновни автори на изследването и членове на Института за стволови клетки Ansary.
„Не можем да направим директни паралели между мишките и хората, тъй като поведението на ОКР при мишките се проявява като прекомерно самоконтрол, а при хората има широк спектър от поведения, от миене на ръце до други компулсивни действия, както и натрапчиви мисли “, Казва д-р Лий.
„Но откритието ни за променено функциониране на мозъка предполага много силна връзка в този момент с някои от проблемите, наблюдавани при хората.“
Изследователският екип не може да каже защо ген, открит в кръвните стволови клетки и съдовите клетки, може да бъде замесен в поведенческо мозъчно разстройство, но те спекулират, че „кръстосаното обсъждане“ между съдовата система в мозъка и невроните в мозъчната тъкан може да бъде връзката .
Преди това д-р Рафи и неговите колеги са идентифицирали Slitrk5 в стволовите клетки-предшественици, които създават кръв и впоследствие демонстрират, че протеинът, създаден от този ген, се експресира в левкемия, ембрионални стволови клетки и в подгрупи на ендотелни клетки, които са основните градивни елементи за кръвоносната система.
В това проучване изследователите разглеждат ефектите, създадени, когато генът Slitrk5 е „нокаутиран” в лабораторни мишки и заменен с ген „репортер”. „Направихме това, защото искахме да разгледаме ефекта върху кръвната система, който е това, което ни интересува преди всичко“, казва д-р Шмелков.
„Но ние не намерихме нищо, което беше разочароващо.“
Но след това д-р Шмелков и д-р Хормиго забелязаха, че някои от нокаутираните мишки започнаха да развиват лицеви лезии и с течение на времето всички мишки без Slitrk5 в крайна сметка развиха същите кожни проблеми. Те също така забелязаха, че мишките са хиперактивни и изглежда много се подстригват.
Изследователите заснеха това поведение и го определиха количествено и установиха, че нокаутираните мишки се грижат значително повече от мишките от див тип, които служат като експериментален контрол.
Набор от последващи експерименти с учени от лабораторията на д-р Лий, д-р Кевин Бат и Ива Динчева, стигна до заключението, че мишките също са значително по-тревожни в сравнение с контролните мишки.
Учените са дали Prozac, стандартно лекарство, използвано при лечението на пациенти с OCD, и на двата комплекта мишки и са установили, че прекомерното поддържане е спряло напълно при експерименталните животни.
„Сега, когато разполагаме с този модел на мишката, можем да тестваме нови терапии за ОКР, които в крайна сметка могат да бъдат приложени при хора“, казва д-р Хормиго. „Знаем, че Prozac работи за подобряване на някои симптоми на OCD при хората - лекарството е действало и за нашите OCD мишки, но ефектът може да бъде временен и са необходими по-целенасочени лечения.“
След това изследователите разгледаха мозъчната функция на мишките. Чрез изследване на активността на репортерния ген, заместен с Slitrk5 при нокаутиращи мишки, те откриха, че генът е активен в целия мозък, но прекалено активен в една част от фронталната кора.
След това групата на д-р Франсис Лий, включваща съавторите на д-р Deqiang Jing и Catia Proenca, извърши сложни анализи и откри структурни аномалии в свързан мозъчен регион, ивицата, област на мозъка, участваща в награждаването и вземането на решения.
Невроните в рамките на стриатума са по-малко сложни, отколкото в нормалната мозъчна тъкан, което е проблем, тъй като тези неврони действат като център, който приема и предава вход към и от кората, казва д-р Jing.
По-нататъшно изследване демонстрира, че нивото на глутаматните рецептори в тези конкретни неврони е намалено в сравнение с контролните мишки.
„Тези молекулярни открития предполагат, че този ген играе уникална, неочаквана роля в модифицирането на невротрансмисията на глутамат в тази конкретна верига“, казва г-жа Проенка.
Други изследователи са създали модели на мишки от други видове OCD през 2007 г.
За първи път обаче констатациите, включващи Slitrk5 от д-р. Rafii, Lee и техните екипи са в съответствие с образни изследвания при хора с OCD, които предполагат нарушаване на регулацията на кортикостриаталните вериги в разстройството.
„Тази работа е неочаквана издънка от науката за стволовите клетки в сферата на психиатрията и потенциално може да има основно приложение за лечение на невропсихиатрични заболявания“, казва д-р Рафии.
Източник: Ню Йорк - Пресвитерианска болница / Медицински център Weill Cornell / Медицински колеж Weill Cornell
