Wat veroorzaakt schizofrenie? Dit is een vraag die de wetenschappers heeft uitgedaagd, sinds de stoornis voor het eerst 130 jaar geleden werd geïdentificeerd. Nu, voor de eerste keer, hebben onderzoekers licht op de biologische oorsprong van de ziekte.

Onderzoekers hebben vastgesteld dat varianten van het gen C4 - in groen getoond - een sleutelrol spelen in de ontwikkeling van schizofrenie.

Beeldkrediet: Heather de Rivera / McCarroll

Wat een 'doorbraak' in schizofrenieonderzoek betreft, hebben wetenschappers van Harvard Medical School, het Broad Institute en Boston Children's Hospital, in heel Massachusetts, ontdekt hoe een gen genaamd complement component 4 (C4) een sleutelrol speelt bij de ontwikkeling van schizofrenie.

Het onderzoeksteam - met inbegrip van senior auteur Steven McCarroll, universitair hoofddocent van genetica en genetisch directeur voor het Stanley Center in Harvard - zegt dat hun bevindingen de ontwikkeling van benodigde nieuwe behandelingen en preventieve strategieën voor schizofrenie kunnen helpen.

Schizofrenie is een mentale stoornis die wordt gekenmerkt door hallucinaties, delusies, dysfunctionele denkprocessen en geroerte bewegingen van het lichaam.

Er wordt geschat dat ongeveer 21 miljoen mensen over de hele wereld schizofrenie hebben, met symptomen die meest voorkomend zijn in de late adolescentie of vroege volwassenheid.

De ziekte werd eerst ontdekt door de Duitse psychiater Dr. Emile Kraepelin in 1887, hoewel de term "schizofrenie" pas in 1910 werd gebruikt, gecoördineerd door de Zwitserse psychiater Paul Eugen Bleuler. De naam kwam uit de Griekse woorden "schizo" (split) en "phren" (geest), waardoor de mythe brandt dat mensen met schizofrenie persoonlijkheden hebben gesplitst; dit is niet het geval.

Inzicht in de genetische wortels van schizofrenie

In de jaren nadat schizofrenie is ontdekt, hebben onderzoekers hard gewerkt om de onderliggende biologische mechanismen te bepalen die de ziekte veroorzaken.

Gebrek aan begrip op dit gebied heeft de ontdekking van een geneesmiddel of preventieve strategieën voor schizofrenie belemmerd; Huidige behandelingen - zoals antipsychotische medicijnen - kunnen alleen richten op het elimineren van symptomen.

In toenemende mate hebben onderzoekers gekeken naar hoe schizofrenie door genetische factoren kan worden veroorzaakt, op basis van de kennis dat de stoornis erfelijk is. In juli 2014 identificeerde de werkgroep Schizofrenie van het Psychiatric Genomics Consortium - inclusief onderzoekers van het Stanley Center - meer dan 100 gebieden van het menselijk genoom dat gekoppeld zijn aan de stoornis.

Nu hebben McCarroll en collega's op deze bevindingen gebouwd, waarbij een specifiek gen wordt geïdentificeerd dat de sterkste associatie met schizofrenie risico lijkt te hebben. Dit gen is C4, die al bekend is om een ​​sleutelrol in het immuunsysteem te spelen, waarbij immuuncellen worden gewaarschuwd voor pathogenen die vernietigd moeten worden.

Specifieke C4 structuren gekoppeld aan verhoogd schizofrenie risico

Voor hun studie, recentelijk gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , Het team ging erin om beter inzicht te krijgen in hoe C4 in de hersenen werkt.

McCarroll en zijn collega Aswin Sekar, MD / PhD student aan de Harvard Medical School, creëerden een nieuwe moleculaire techniek die het team in staat stelt de structuur van het C4 gen te karakteriseren in de DNA-monsters van meer dan 65.000 individuen, van wie ongeveer 29.000 schizofrenie hadden En 36.000 deden het niet.

Daarnaast hebben de onderzoekers C4-activiteit geanalyseerd in bijna 700 post-mortem hersenmonsters.

De onderzoekers verklaren dat C4 genen een aanzienlijke variabiliteit hebben in hun structuur, wat betekent dat het aantal exemplaren en varianten van het gen van persoon tot persoon kan verschillen. Dit gebeurt meestal niet bij de meeste andere genen, waardoor C4 een gen van belang is.

Deze grafiek toont het C4 gen op chromosoom 6 torenhoog boven alle andere genen die gekoppeld zijn aan schizofrenie, wat aangeeft dat C4 het sterkste risico voor de aandoening heeft.

Beeldkrediet: Psychiatrische Genomics Consortium

Het team was verrast door hun resultaten; Ze vonden dat specifieke C4-genstructuren de C4-genactiviteit in de hersenen zouden kunnen voorspellen. Bovendien vonden ze dat bepaalde C4-genstructuren in de hersenen leidden tot een verhoogde expressie van bepaalde vormen van C4 die samenhangen met verhoogd risico op schizofrenie.

In detail ontdekten de onderzoekers dat hoe meer een C4-genstructuur leidde tot de expressie van de variant C4A in de hersenen, hoe groter het risico op schizofrenie is.

C4 'pruimen' synaptes om schizofrenie risico te verhogen

Vervolgens werd het team beter begrijpt hoe bepaalde C4-genstructuren het risico op schizofrenie verhogen.

De onderzoekers hebben een moleculaire genetica techniek aangepast die eerder in muismodellen was gebruikt om de "snoeien" van synapses te bestuderen - de verbindingen tussen hersencellen of neuronen - en de rol van C4 in het immuunsysteem.

Met behulp van deze aangepaste methode om te zien welke rol C4 speelt in de hersenen van muizen, vonden de onderzoekers dat het gen de sleutel is voor synaptische snoeien - het proces waarbij synaptes gestroomlijnd zijn, die normaal gesproken optreden in de late adolescentie / vroege volwassenheid bij mensen.

Specifiek heeft het team gevonden dat C4-activiteit nodig was om een ​​eiwit genaamd C3 te kunnen overbrengen op synapses, die fungeert als een signaal dat de synaptes moeten worden gesnoeid.

Bovendien vonden de onderzoekers dat de grotere C4-activiteit in de hersenen van de muizen, hoe meer synaptische snoeien ze tijdens de rijping hebben ervaren.

Het team zegt dat hun bevindingen kunnen verklaren waarom schizofrenie in late adolescentie of vroege volwassenheid zich ontwikkelt; Overmatige synaptische snoeien veroorzaakt door verhoogde C4-activiteit op dit tijdstip kan symptom aanvang veroorzaken.

De resultaten kunnen ook verklaren waarom sommige mensen met schizofrenie een dunner cerebrale cortex hebben met minder synapses. De hersencortex is de buitenste laag van de hersenen die een rol speelt in geheugen, taal, intelligentie en bewustzijn.

Bovendien zeggen de onderzoekers dat hun bevindingen de theorie ondersteunen dat componenten van het immuunsysteem een ​​ontwikkelingsrol spelen in de hersenen, in plaats van alleen de bestrijding van infectie te helpen.

"Dezelfde eiwitten doen een ding in de periferie voor immuniteit, en een ander ding in de hersenen," zegt McCarroll. "Het is een slimme manier dat de natuur dezelfde moleculen voor verschillende banen doet."

Een 'cruciaal keerpunt in de strijd tegen geestelijke ziekte'

Terwijl het onderzoek in de vroege tijd is, vormen de bevindingen ongetwijfeld een doorbraak in het begrijpen van de ontwikkeling van schizofrenie.

Praten met De Washington Post , Steven Hyman, directeur van het Stanley Center, verwelkomde het onderzoek als "de belangrijkste mechanistische studie over schizofrenie ooit."

'Ik ben een knapperige, oude, curmudgeonly scepticus,' voegde hij eraan toe. 'Maar ik ben bijna onzin over deze bevindingen.'

En het is geen wonder dat wetenschappers zo opgewonden zijn; Ontdekken dat het C4-gen een sleutelrol kan spelen bij het risico op schizofrenie, kan de deur openen voor strategieën die de ziekte voorkomen.

"Deze ontdekking verrijkt ons begrip van het complement systeem in de hersenenontwikkeling en in de ziekte, en we hadden die sprong niet kunnen maken zonder de genetica," zegt studiecoördinator Beth Stevens, van het departement Neurologie in het Boston Children's Hospital.

"We hebben hier geen behandeling op," voegt zij toe, "maar het is spannend om te denken dat we op een dag het snoeienproces in sommige individuen kunnen afremmen en hun risico verminderen."

Commentaar op de resultaten, Bruce Cuthbert, waarnemend directeur van het Nationaal Instituut voor Geestelijke Gezondheid - die de studie heeft gefinancierd - zegt:

Deze studie is een cruciale keerpunt in de strijd tegen psychische aandoeningen. Omdat de moleculaire herkomst van psychiatrische ziekten weinig begrijpt zijn, zijn de inspanningen van farmaceutische bedrijven om nieuwe therapieën te volgen, weinig en ver tussen.

Deze studie verandert het spel. Dankzij deze genetische doorbraak kunnen we eindelijk het potentieel voor klinische tests, vroegtijdige detectie, nieuwe behandelingen en zelfs preventie zien."

Vervolgens hoopt het team muismodellen te maken met de menselijke C4-varianten die verband houden met schizofrenie-risico's. Ze streven ernaar om meer te weten te komen over hoe C4 bijdraagt ​​tot synaptische snoeien, en om te bepalen of dergelijke snoeien een rol kunnen spelen bij andere neurologische aandoeningen.

"Op dit gebied van de wetenschap is onze droom geweest om ziektemeganismes te vinden die leiden tot nieuwe behandelingen," zegt McCarroll. "Deze resultaten laten zien dat het mogelijk is om van genetische gegevens naar een nieuwe manier te gaan denken over hoe een ziekte Ontwikkelt - iets dat zeer nodig is."

2016 Personality Lecture 07: Phenomenology and Carl Rogers (Video Medische En Professionele 2024).