Результаты появятся в Интернете в Бюллетене по шизофрении.
Еще в 2004 году работа ученых из Школы Мэйлмана показала связь между пренатальным воздействием свинца на людей и повышенным риском шизофрении в более позднем возрасте. Но оставался большой вопрос: как свинец мог спровоцировать болезнь??
Основываясь на собственном исследовании, Tomas R. Гиларте, доктор философии, старший автор нового исследования, считает, что ответ заключается в прямом ингибирующем эффекте свинца на рецептор N-метил-D-аспартата (NMDAR), точку синаптической связи, важную для развития мозга, обучения и памяти. Его исследования на грызунах показали, что воздействие свинца ослабляет функцию NMDAR. Глутаматная гипотеза шизофрении постулирует, что дефицит нейротрансмиссии глутамата и, в частности, гипоактивность NMDAR может объяснить значительную часть дисфункции при шизофрении.
В новом исследовании доктор.
Гиларте, профессор и заведующий кафедрой наук о здоровье окружающей среды в школе Mailman School, и его соавторы сосредоточили свое внимание на мышах, сконструированных так, чтобы нести мутантную форму Disrupted-in-Schizophrenia-1 (DISC1), гена, который является фактором риска. для болезни у людей. Еще до рождения половина мутантных мышей DISC1 получала диету, содержащую свинец, а половина — обычную диету.
Вторая группа нормальных мышей, не экспрессирующих мутантный ген DISC1, также была разделена на две группы кормления. Все мыши прошли ряд поведенческих тестов, а их мозг был исследован с помощью МРТ.
Мыши-мутанты, подвергшиеся воздействию свинца и получившие психостимулятор, демонстрировали повышенный уровень гиперактивности и были менее способны подавлять испуг в ответ на громкий шум после звукового предупреждения. В их мозге также были заметно большие боковые желудочки — пустые пространства, содержащие спинномозговую жидкость — по сравнению с другими мышами. Эти результаты отражают то, что известно о шизофрении у людей.
Хотя роль генов в шизофрении и психических расстройствах хорошо известна, влияние токсичных химических веществ в окружающей среде только начинает проявляться.
Результаты исследования сосредоточены на шизофрении, но последствия могут быть более широкими.
"Мы просто царапаем поверхность", — говорит д-р. Гиларте. «В этом исследовании мы использовали свинец, но есть и другие токсины окружающей среды, которые нарушают работу NMDAR."Одно из них — это химические вещества, загрязняющие воздух, которые называются полициклическими ароматическими углеводородами или ПАУ. «Точно так же может быть задействовано любое количество генов», — добавляет д-р.
Гиларте, отмечая, что DISC1 входит в число многих причастных к шизофрении.
Будущие исследования могут выявить, в какой степени шизофрения определяется экологическими и генетическими факторами или их взаимодействием, и какие еще психические проблемы могут присутствовать в этом сочетании. Одно текущее исследование д-ра.
Гиларте изучает, может ли одно только воздействие свинца способствовать дефициту одного специализированного типа нейрона, называемого парвальбумин-положительным ГАМКергическим интернейроном, который, как известно, поражается в головном мозге больных шизофренией. Ученые также заинтересованы в установлении критического окна для воздействия — внутриутробно или в послеродовой период, или и то, и другое.
«Модель на животных дает возможность ответить на важные вопросы о физиологических процессах, лежащих в основе шизофрении», — говорит д-р.
Гиларте.