Новое исследование университета Buffalo демонстрирует, как в неврологическом пути важны дефекты, в раннем развитии могут быть причиной возникновения шизофрении в более позднем возрасте.
Результаты UB, опубликованные в исследовании Schizophrenia Research, проверяют гипотезу на новой модели шизофрении, которая демонстрирует, как гестационные изменения мозга вызывают поведенческие проблемы позже в жизни – точно так же, как болезнь человека ,
Частичное финансирование исследований было получено из New York Stem Cell Science (NYSTEM).
Геномный путь, называемый Integrative Nuclear FGFR 1 Signaling (INFS), является центральной точкой пересечения для множественных путей из 160 различных генов, которые, как считается, участвуют в расстройстве.
«Мы считаем, что это первая модель, которая объясняет шизофрению от генов к развитию до структуры мозга и, наконец, к поведению», – говорит ведущий автор Михал Стаховак, доктор философии, профессор кафедры патологии и анатомических наук в Школе медицины и биомедицины UB , Он также является директором отдела анализа стволовых клеток и анализа in vivo в Центре культуры и анализа стволовых клеток в Нью-Йорке в UB.
Он говорит, что ключевой задачей этой болезни является то, что у пациентов с шизофренией обнаружены мутации в разных генах.
«Как можно иметь 100 пациентов с шизофренией, и у каждого из них есть генетическая мутация, которая вызывает расстройство?» – спрашивает Стаховак. «Это возможно, потому что INFS объединяет разнообразные неврологические сигналы, которые контролируют развитие эмбриональных стволовых клеток и нейронных клеток-предшественников, и связывает пути, связанные с генами, связанными с шизофренией.
«INFS функционирует, как дирижер оркестра», – объясняет Стаховьяк. «Не имеет значения, какой музыкант играет неправильную ноту, он сбивает дирижера и весь оркестр. С помощью INFS мы предлагаем, чтобы при изменении или мутации в одном связанном с шизофренией генах система INFS, которая контролирует развитие всего мозга, становится неадекватной. Вот так развивается шизофрения ».
Используя эмбриональные стволовые клетки, Stachowiak и его коллеги из UB и других учреждений обнаружили, что некоторые из генов, вовлеченных в шизофрению, связывают белок FGFR1 (фибробластный рецептор фактора роста), который, в свою очередь, оказывает каскадное воздействие на всю INFS.
«Мы считаем, что FGFR1 является проводником, который физически взаимодействует со всеми генами, которые влияют на шизофрению», – говорит он. «Мы считаем, что шизофрения возникает, когда происходит перелом от стволовых клеток к нейрону, особенно с нейронами допамина».
Исследователи протестировали свою гипотезу, создав мутацию FGFR1 у мышей, которая произвела отличительные признаки болезни человека: измененная анатомия мозга, поведенческие воздействия и перегруженные сенсорные процессы.
«Нападая на путь INFS, мы смогли производить шизофрению у мышей», – говорит он.
Он добавляет, что если такой генерализованный геномный путь вызывает заболевание, тогда должно быть возможно лечить заболевание более обобщенным подходом. «Мы даже можем разработать способы остановить развитие болезни до того, как она будет полностью раскрыта в подростковом возрасте или в зрелом возрасте», – говорит он.
Работа UB добавляет к существующим доказательствам, что никотиновые агонисты, часто назначаемые как препараты для прекращения курения, могут помочь улучшить когнитивную функцию у шизофреников, действуя на INFS. Шизофреники дымятся значительно выше, чем население в целом, долгое время считалось формой самолечения.
В дополнение к NYSTEM финансирование исследований было предоставлено UB и мартом Dimes и врожденными дефектами.