Решена загадка, которой более 70 лет: как химический элемент мозга дофамин связан с шизофренией

Исследователи из Института развития мозга им. Либера (Lieber Institute for Brain Development, LIBD) уверены, что им наконец, удалось решить загадку, интриговавшую ученых более 70 лет – как именно химический элемент мозга дофамин (dopamine) связан с шизофренией – разрушительным расстройством мозга, характеризующимся бредовым мышлением, галлюцинациями и другими формами психозов.

Изучая экспрессию генов в хвостатом ядре (области мозга, связанной с принятием эмоциональных решений), исследователи обнаружили физические доказательства того, что нейронные клетки не могут точно контролировать уровень дофамина, а также определили генетический механизм, контролирующий поток дофамина. Их сенсационные результаты опубликованы 1 ноября в журнале Nature Neuroscience.

Дэниел Р. Вайнбергер (Daniel R. Weinberger), доктор медицины, исполнительный директор и директор Института Либера, соавтор исследования, заявил: «До сих пор ученые не могли понять, являлась ли дофаминовая связь причинным фактором либо исключительно одним из путей лечения шизофрении. У нас есть первые и надежные доказательства того, что дофамин является причинным фактором шизофрении».

Дофамин, тип нейротрансмиттера, действует как химический мессенджер, посылающий сигналы между нейронами (нервными клетками в мозге) для изменения их активности и поведения. Дофамин — это нейротрансмиттер вознаграждения, позволяющий людям чувствовать удовольствие.

По данным Национального института психического здоровья (National Institute of Mental Health), шизофрения в мире является одной из 15-ти основных причин инвалидности, с психотическими симптомами – такими, как галлюцинации, бред и расстройство мышления, а также снижением выражения эмоций, снижением мотивации к достижению целей, трудностями в социальных отношениях, и, наконец, двигательными и когнитивными нарушениями. Симптомы обычно начинаются в позднем подростковом либо раннем взрослом возрасте, хотя когнитивные нарушения и необычное поведение иногда проявляются еще в детстве. Современные методы лечения шизофрении включают антипсихотические препараты, воздействующие на симптомы психоза, но не на его причину.

«Одним из основных побочных эффектов препаратов, используемых для лечения шизофрении, является отсутствие удовольствия и радости», — отметила доктор Дженнифер Эрвин (Jennifer Erwin), исследователь Института Либера и один из соавторов работы. «Теоретически, если бы мы смогли воздействовать на дофаминовые рецепторы с помощью лекарств, это стало бы совершенно новой стратегией лечения, которая не ограничивала бы чувство радости у пациента так сильно».

Ученым уже несколько десятилетий известно, что нерегулярный уровень дофамина имеет некоторую связь с психозом и является критическим фактором при шизофрении, болезни Альцгеймера и других нервно-психических расстройствах. Известно, что препараты, повышающие уровень дофамина в мозгу, такие как амфетамины, вызывают психоз. Лекарства, лечащие психоз, делают это путем снижения активности дофамина.

Эти наблюдения вдохновили целые поколения ученых на попытки понять, действительно ли (и как?) дисбаланс дофамина связан с шизофренией. Дофамин передает информацию в мозг, взаимодействуя с белками на поверхности клеток мозга, называемыми дофаминовыми рецепторами. Изучая эти рецепторы, ученые из Института Либера получили новые важнейшие доказательства, подтверждающие, что дофамин является причинным фактором шизофрении.

Исследователи изучили сотни посмертных образцов мозга, пожертвованных Институту Либера от более чем 350 человек, некоторые из которых страдали шизофренией, а другие не имели психических заболеваний. Ученые решили сосредоточиться на хвостатом ядре, части мозга, критически важной для обучения тому, как сделать разнообразные сложные идеи и поведение более автоматическими и интуитивными, а также потому, что ядро содержит самый богатый запас дофамина в мозгу. Они также изучили область генома человека, которая, согласно последним крупным международным генетическим исследованиям, связана с риском развития шизофрении. Эта область содержит гены белковых рецепторов, реагирующих на дофамин, что указывает на связь между ним и шизофренией. Но поскольку генетические данные предполагают (максимально) лишь существование некоей роли дофаминовых рецепторов в риске шизофрении – такие данные не являются окончательными и не определяют, какова на самом деле связь и  существует ли она вообще. Исследователи из Института Либера пошли намного дальше в открытии механизмов, которые определенно делают дофаминовые рецепторы фактором риска.

Конкретно механизм существует в подтипе дофаминовых рецепторов, называемом ауторецептором, находящимся на «мужской» стороне связи между нейронами, пресинаптическим окончанием. Этот ауторецептор регулирует, сколько дофамина высвобождается из пресинаптического нейрона. Если такие ауторецепторы нарушены, поток дофамина в мозгу плохо контролируется, и слишком много дофамина «течет слишком долго».

Исследователи также обнаружили, что  пониженная экспрессия этого ауторецептора в мозге объясняет генетические признаки риска заболевания. Этот факт согласуется с преобладающей гипотезой о том, что слишком большое количество дофамина играет роль в развитии психоза, и является убедительным доказательством того, что загадка связи дофамина и шизофрении, наконец, решена.

Знаменитый новатор-невролог, доктор Сол Снайдер (Sol Snyder) назвал это исследование прорывом, которому предшествовали многие десятилетия раздумий и споров. Снайдер является выдающимся профессором неврологии, фармакологии и психиатрии, и основателем кафедры неврологии Медицинской школы Университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University School of Medicine), которая носит его имя. Именно Снайдер был тем ученым, открывшим, что антипсихотические препараты снижают уровень дофамина в мозге.

«Существует множество запутанных данных, указывающих на значимость дофамина и дофаминовых рецепторов при шизофрении», — отметил доктор Снайдер, не участвовавший в этом исследовательском проекте. «Ключевое достижение команды состоит в том, что они смогли собрать данные, объединяющие все происходящее образом, который  убедительно доказывает, что дофаминовые системы «выходят из строя» при шизофрении, и именно это и является «разыскиваемой» причиной болезни».

«На протяжении десятилетий люди спорили о связи дофамина с шизофренией», — заявил Снайдер. «Раньше они говорили: «Ну, об этом интересно порассуждать, но твердых доказательств нет». Но теперь, когда у нас есть гораздо более точные данные, мы продолжаем уверенно возвращаться к одной и той же истории. Вам больше не нужно называть это гипотезой».

Источник: https://www.news-medical.net/

2.11.2022