Причины любого недуга, или, на языке медицинской науки, его этиология, – ключевая для врача информация, потому что на ее основе строится профилактика болезни и ее лечение. Именно поэтому каждый новый шаг в науке, приближающий нас к пониманию этиологии и механизмов такого загадочного заболевания, как шизофрения, становится радостной вестью для мирового сообщества ученых и врачей.
Такое событие произошло в начале июня нынешнего года, но сначала немного о самой болезни.
Шизофрениия – это психическое расстройство (или группа психических расстройств), связанное с распадом процессов мышления и эмоциональных реакций личности. Наиболее частыми проявлениями болезни являются слуховые галлюцинации, параноидный или фантастический бред либо дезорганизованность речи и мышления на фоне значительной социальной дисфункции и нарушения работоспособности.
Шизофрения является одной из основных причин, приводящих к инвалидности. Исследование, проведенное в 14 странах в 1999 году, демонстрирует, что состояние активного психоза занимает по инвалидизации третье место после полного паралича (квадриплегии) и деменции, превосходя параплегию и даже слепоту.
Поиски причин шизофрении идут в разных направлениях. Ученые изучают как генетические, так и внешние факторы в ее происхождении, физиологические и психосоциальные. На наличие генетических причин указывают близнецовые исследования, в которых доказано, что в 40% случаев, когда шизофренией болен один из однояйцевых близнецов, у второго тоже имеется это заболевание. Те, кто имеет одного из родителей с шизофренией на 13% выше обычного склонны к этому заболеванию, а болезнь обоих родителей повышает риск шизофрении на 50%. Кроме того, генетики обнаружили, что к заболеванию могут приводить не только унаследованные мутировавшие гены родителей, но и мутации de novo, возникающие в процессе зачатия.
Между тем, помимо непосредственной причины, запускающей некоторые процессы в организме, приводящие к серьезному психическому расстройству, ученые пытались понять, что же именно происходит на нейрофизиологическом и биохимическом уровнях в мозге больного человека. В результате возник ряд гипотез, связанных с ролью нейротрансмиттеров.
Нейротрансмиттеры (нейромедиаторы) – это биологически активные вещества, посредством которых осуществляется передача электрического импульса между нейронами, а также, от нейронов к другим клеткам, например, мышечной ткани. Молекулы медиаторов реагируют со специфическими рецепторными белками клеточной мембраны, инициируя цепь биохимических реакций, запускающих те или иные процессы в организме.
Одним из важнейших нейротрансмиттеров в нервной системе человека является глутамат, ответственный за импульс возбуждения. Внимание исследователей привлекли неадекватно низкие уровни рецепторов глутамата при посмертном анализе мозга больных шизофренией, и они заподозрили, что сниженная глутаматергическая сигнальная активность может быть одной из причин заболевания. В пользу этой гипотезы говорит и то, что лекарственные препараты, блокирующие глутаматную активность, такие как фенциклидин и кетамин, вызывают шизофреноподобные симптомы и когнитивные нарушения.
Еще один интересный факт: при клещевом энцефалите повышается концентрации в крови кинуреновой кислоты, также подавляющей глутаматную активность, что сопровождается симптомами, схожими с симптомами шизофрении.
Тот факт, что снижение глутаматной активности ухудшает показатели в тестах, требующих функционирования лобных долей и гиппокампа, также говорит в пользу гипотезы о важной роли глутаматных сигнальных путей в развитии заболевания.
Внимание ученых, пытающихся разгадать тайны шизофрении, приковано и к противоположному возбуждению процессу в центральной нервной системе, а именно, к торможению. Если за возбуждение отвечает глутамат, то нейромедиатор торможения – это гамма-амино-масляная кислота, ГАМК.
Ряд научных исследований в XXI веке установил отклонения ГАМК-ергической активности мозга у пациентов с шизофренией, причем в обе стороны: в префронтальной коре мозга, например, она повышена, а базальных ганглиях – снижена, а иногда полученные разными научными коллективами данные противоречили друг другу.
Настоящим прорывом в понимании этиологии шизофрении стала работа ученых Центра нейропсихиатрии, генетики и геномики Медицинского исследовательского совета при Институте медицины и нейронаук университета Кардиффа, опубликованная 3 июня 2015 года в журнале Neuron.
Исследователи сравнили генетический код 11355 пациентов с шизофренией и 16416 здоровых людей. Проведя сравнение они обнаружили у больных участников исследования генные мутации, которые называются вариации числа копий. Это хромосомные перестройки, при которых происходит потеря участка хромосомы (делеция) или его удвоение (дупликация).
Генетики в прошлом уже связывали вариации числа копий с шизофренией, аутизмом и даже синдромом дефицита внимания и гиперактивности, однако впервые удалось установить, что мутации затрагивают те гены, которые связаны с ГАМК-ергической и глутаматергической активностью, то есть с процессами возбуждения и торможения. Это подтверждает гипотезу о том, что баланс между системами возбуждения и торможения необходим для нормального развития мозга и всех его функций, а нарушение этого баланса ведет к психическим заболеваниям.
«Наше исследование – это важный шаг вперед в понимании биологических процессов, лежащих в основе шизофрении, представляющей собой чрезвычайно сложное расстройство, происхождение которого до недавнего времени оставалось для ученых загадкой, – говорит руководитель научной группы доктор Эндрю Поклингтон, – Наконец мы начинаем понимать, что именно нарушено при шизофрении. Теперь нам срочно необходима надежная модель заболевания, чтобы направить усилия для разработки новых видов лечения, которое практически не обновлялось с 1970-х годов».
Речь идет о модельном организме: это может быть мышь или другое экспериментальное животное с нарушениями в центральной нервной системе, аналогичными шизофрении у человека. Необходимо иметь возможность манипулировать геномом подопытных объектов и наблюдать за их поведением, тогда можно будет детально изучить механизм того, как нарушение баланса возбуждения и торможения приводит к симптомам шизофрении.
«В будущем такая работа может привести к новым способам прогнозирования индивидуального риска развития шизофрении и обеспечить базу для создания лекарственных средств, нацеленных на индивидуальные особенности генного кода», – заявил профессор Хью Перри, председатель правления Совета медицинских исследований университета Кардиффа.
Источники:
Researchers Find the Strongest Evidence Yet for Cause of Schizophrenia
GABA Is Up in Prefrontal Cortex of Schizophrenia Subjects
