Скорошно пробивно проучване разкрива нов механизъм на шизофренията
Шизофрения is a chronic mental disorder that affects approximately 1.1% of the adult population or roughly 51 million people worldwide. When schizophrenia is in its active form, symptoms can include delusions, hallucinations, disorganized speech or поведение, trouble with thinking, loss of concentration and lack of motivation. Schizophrenia is now widely known but is very poorly understood and its exact cause is still not completely clear. Scientists worldwide believe that a combination of genetics, brain chemistry and environmental factors contributes together towards development and advancement of schizophrenia.These findings have been established after using advanced imaging to look at the brain’s structure and function. Also, schizophrenia cannot be prevented and no cure is available for it, though research is currently happening to develop new and safe treatments.
Ранното лечение на шизофренията може да помогне за овладяване на симптомите преди да се появят сериозни усложнения и може да помогне за подобряване на дългосрочния резултат за пациента. Ако планът за лечение се следва внимателно, това може да помогне за предотвратяване на рецидиви, а също и изключително влошаване на симптомите. Нови и ефективни терапии за ранна диагностика и лечение могат да се надяват да бъдат разработени, след като рисковите фактори за шизофренията бъдат ясни. От доста време се предполага, че проблемите с определени естествено срещащи се химикали в мозъка – включително невротрансмитери, наречени допамин и глутамат – могат да допринесат за шизофрения and also other mental illnesses. These ‘differences’ are seen in neuroimaging studies on brain and the central nervous system of people who have schizophrenia. The exact significance of these differences or changes is still not very clear, but it definitely indicates that schizophrenia is a мозък disorder.Schizophrenia requires a lifelong treatment and even in those patients where symptoms appear to have subsided. Generally, a combined treatment of medications and psychosocial therapy can help manage the condition and only in severe cases hospitalization may be needed. A team effort by health professionals is needed in the clinics with expertise in schizophrenia treatment. Most antipsychotic medications for schizophrenia treatment are thought to control symptoms by affecting the brain neurotransmitter dopamine.Unfortunately, manysuch medications tend to cause serious side effects(which can include drowsiness, muscle spasms, dry mouth and blurred vision),making the patients reluctant to take them and in some cases injections may be the chosen route instead of taking a pill.Clearly, to develop therapeutic interventions and drugs to target and treat schizophrenia, it’s important to first understand the disorder by identifying all different possible mechanisms of actions.
Нов механизъм за разбиране и насочване към шизофренията
A recent study by neuroscientists from Case Western Reserve University School of Медицина, USA,led by Dr. Lin Mei, have uncovered a novel mechanism underlying the cause of schizophrenia. They have used genetic, electrophysiological, biochemical, and molecular techniques to uncover the function of a protein called neuregulin 3 (NRG3). This protein, belonging to the neuregulin protein family, has already been shown to be encoded by a ‘risk’ gene in various other mental illnessesincluding bipolar disordersand depression. And if we talk about schizophrenia, many variations in this particular gene (which encodes for NRG3) are considered as “major risk” factors. Several studies have been done on NRG3, but its exact and detailed physiological function is still very poorly understood.In this new study published in Proceedings of National Академия на науките, изследователи, докато се опитват да разкрият потенциалната функция на NRG3, откриват, че той е от централно значение за шизофренията и може да стане възможна терапевтична цел за лечението й.
Researchers found that NRG3 protein mainly supresses a protein complex – which is very essential for proper neuron communication and the overall efficient working of the brain.The gene which encodes for NRG3 (so that it can effectively perform the function which it has to) was muted in mice in a certain number of neurons of the brain. Specifically, when the mutations were induced in the ‘pyramidal’ neurons – which play an important in activating the brain – mice displayed symptoms and behaviour in line with schizophrenia. The mice had healthy reflexes and also hearing capabilities, but showed unusual level of activity. They showed trouble in remembering (e.g. when navigating mazes) and also acted shy around stranger mice. Thus, it was clear that NRG3 plays a crucial role in schizophrenia and also the type of neurons involved were also defined. Further, researchers also uncovered how exactly this protein NRG3 works at the cellular level. It was seen that it basically inhibits an assembly of a complex of proteins at synapses – the place or junction where nerve cell or neurons communicate. The neurons need a complex (called SNARE, short for Soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor activating protein receptor proteins), to transmit neurotransmitters (specifically glutamate) between each other at the synapses. People suffering from severe mental illnesses including schizophrenia, tend to have higher levels of NRG3 протеин и тези по-високи нива са отговорни за потискането на освобождаването на глутамат – естествено срещащия се невротрансмитер в мозъка. Това беше видяно в лабораторни експерименти, че NRG3 не може да образува "комплекс SNARE" и по този начин нивата на глутамат бяха потиснати в резултат на това.
Глутаматът е в изобилие в човешкото тяло, но най-забележимо се намира в мозъка. Той е силно „стимулиращ“ или „възбуждащ“ невротрансмитер в нашия мозък и е най-важен за активиране на невроните в мозъка и по този начин е от съществено значение за нашето учене, разбиране и памет. Това проучване заключава, че NRG3 е много важен за правилното предаване на глутамат в мозъка и дисбалансът на глутамата причинява шизофренични симптоми. Също така, описаната тук функция е подробно описана за първи път и много уникална от предишни роли, описани на този конкретен протеинNRG3, както и на други протеини, принадлежащи към същото семейство.
Терапевтика в бъдеще
Шизофренията е много пагубна психическо illness which drastically affects various areas of life. It disrupts the daily life by affecting day to day functioning, self-care, relationships with family and friends and all kinds of social life. The patients are generally not seen to have a particular ‘psychotic episode’ but rather overall life outlook and balances get affected. Coping with a психическо disorder as serious as schizophrenia is extremely challenging, both for the person with the condition and for friends and family. Schizophrenia is considered as among the top 10 most disabling conditions. Since schizophrenia is very complex, clinical effect of medications are also varied in different patients and generally do not succeed beyond a few trials. New therapeutic treatments are urgently needed for this condition and this study has shown a new direction towards developing one.
Протеинът NRG3 определено може да служи като нова терапевтична цел за лечение на шизофрения и вероятно други психични заболявания като биполярно и депресия. Могат да бъдат проектирани лекарства, които да се насочат към NRG3, като по този начин помогнат за възстановяване на нивата на глутамат в специфични видове неврони и по този начин за възстановяване на мозъчната функция по време на шизофрения. Тази методология може да бъде напълно нов подход към лечението. Това проучване хвърли светлина върху нов клетъчен механизъм на шизофренията и породи огромна надежда в областта на психичните заболявания. Въпреки че пътят към откриването и лансирането на ефективни лекарства за лечение изглежда изглежда много дълъг в момента, изследванията са в правилната посока поне.
***
{Можете да прочетете оригиналната изследователска статия, като щракнете върху връзката DOI, дадена по-долу в списъка с цитирани източници}
Източник (и)
Wang et al. 2018. Контролиране на освобождаването на глутамат от neuregulin3 чрез инхибиране на сглобяването на SNARE комплекса. Известия на Националната академия на науките. https://doi.org/10.1073/pnas.1716322115
