„Psychokomórki” otwierają przed nami nowe możliwości terapeutyczne
Zaburzenia neuropsychiatryczne, takie jak schizofrenia, stanowią poważne obciążenie społeczne i indywidualne. Problemy z uwagą, podejmowaniem decyzji i pamięcią krótkotrwałą, a także utrudnione myślenie abstrakcyjne, są typowymi cechami tego schorzenia. Deficyty poznawcze często pojawiają się w młodym wieku, jeszcze przed klinicznym początkiem choroby, i utrzymują się przez całe życie. „Większość badań neuropsychiatrycznych skupiała się na przyczynach choroby w celu opracowania terapii”, zauważa koordynatorka projektu PSYCHOCELL Ileana Hanganu-Opatz, profesor z Uniwersyteckiego Centrum Medycznego Hamburg-Eppendorf w Niemczech. „Schizofrenia ma podwójne podłoże – jest spowodowana defektami różnych genów w połączeniu ze stresorami środowiskowymi, takimi jak ekspozycja na wirusy embrionalne, nadużywanie narkotyków i zaniedbanie społeczne”.
Deficyty mózgowe w trakcie rozwoju choroby
Postawiono hipotezę, że schizofrenia jest zaburzeniem neurorozwojowym, co oznacza, że uszkodzenie mózgu następuje na długo przed pojawieniem się pierwszych objawów klinicznych. Jednak dowody eksperymentalne były raczej skąpe, po części z powodu etycznych i technicznych ograniczeń w badaniach nad mózgiem u ludzkich niemowląt i dzieci. Zespół projektu PSYCHOCELL finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych miał na celu przezwyciężenie tych trudności poprzez wykorzystanie mysich modeli do ustalenia przyczyn choroby. Badacze opracowali już wcześniej przełomowe techniki monitorowania funkcji mózgu i manipulowania aktywnością neuronów u myszy od narodzin. „Głównym celem projektu było określenie deficytów mózgu obecnych we wczesnym okresie rozwoju, które przyczyniają się do późniejszego wystąpienia objawów chorobowych na początku dorosłości”, wyjaśnia Hanganu-Opatz. „W szczególności szukaliśmy «psychokomórek» – tych neuronów, które mogą być szczególnie podatne na dysfunkcje, a więc potencjalnych celów podatnych na przyszłe terapie”.
Interakcje w obrębie sieci przedczołowo-hipokampowych
Laboratorium Hanganu-Opatz badało obszary mózgu poświęcone zdolnościom poznawczym, które są głęboko zaburzone w schizofrenii: korę przedczołową i hipokamp. W obrębie kory przedczołowej Hanganu-Opatz i jej zespół byli w stanie wykazać, że niektóre neurony w górnych warstwach kory wytwarzają szybkie rytmy oscylacyjne. Ustalono, że są one niezwykle ważne dla sprawności poznawczej dorosłych myszy. „Zgodnie z dość prowokacyjnym tytułem tego projektu wysokiego ryzyka, udało nam się zidentyfikować grupę neuronów w korze przedczołowej, które możemy nazwać «psychokomórkami»”, mówi. „To właśnie te neurony generują szybką aktywność oscylacyjną w korze przedczołowej”. W badanych mysich modelach schizofrenii neurony piramidowe warstwy górnej nie były zdolne do wytwarzania tych rytmów. Działo się tak, ponieważ brakowało im niezbędnych połączeń synaptycznych, które zostały nadmiernie pochłonięte przez nadaktywny mikroglej, czyli komórki odpornościowe mózgu. Co kluczowe, zmniejszenie aktywności mikrogleju za pomocą antybiotyków w ustalonym okresie rozwojowym ratowało przed dysfunkcją mózgu i zaburzeniami poznawczymi w wieku dorosłym.
Różne etapy rozwoju choroby
Wkrótce po opublikowaniu wyników projektu psychiatrzy z kilku uniwersytetów skontaktowali się z Hanganu-Opatz w celu przeprowadzenia dalszych testów pilotażowych u osób z grupy wysokiego ryzyka. „Niestety uzyskane do tej pory dane z badań na myszach wyraźnie wskazują, że zmniejszenie aktywności mikrogleju było skuteczne tylko w określonym oknie czasowym bardzo wczesnego (czyli u ludzi: embrionalnego) rozwoju”, dodaje. „Aby przełożyć wyniki z testów na myszach na ludzkich pacjentów, musimy monitorować późniejsze etapy rozwoju, aby zidentyfikować inne okna czasowe wyższej podatności przedczołowej. Może to umożliwić selektywne leczenie poprzez ukierunkowanie działań na konkretne «psychokomórki». Hanganu-Opatz zamierza kontynuować swoją pracę poprzez współpracę z klinicystami i ostatecznie przetestować konkretne manipulacje ukierunkowanymi komórkami na ludziach z grupy wysokiego ryzyka.
Słowa kluczowe
PSYCHOCELL, schizofrenia, neuropsychiatryczny, mózg, choroba, geny, psychiatrzy
