Учёные из Университета Иллинойса и их коллеги из Массачусетса и Германии обнаружили редкую генетическую мутацию, которая может быть связана с развитием шизофрении. Исследование, опубликованное в журнале «Molecular Psychiatry», показало, что эта мутация увеличивает активность фермента глициновой декарбоксилазы (GLDC), что приводит к снижению уровня глицина в мозге и нарушению работы рецепторов NMDA.
Для изучения влияния мутации на поведение, команда учёных создала линию мышей с дополнительными копиями гена для GLDC. Мыши с этой мутацией демонстрировали поведение, характерное для шизофрении, включая нарушения в когнитивных функциях и социальных взаимодействиях.
Глицин играет ключевую роль в работе нервной системы, активируя рецепторы NMDA, которые важны для обучения и памяти. Увеличение активности GLDC приводит к разрушению глицина и снижению его доступности для активации рецепторов. Это, в свою очередь, может вызывать нарушения в нейронной передаче сигналов и приводить к симптомам шизофрении.
Чтобы понять, как мутация влияет на мозг, исследователи провели детальные измерения уровня глицина и активности рецепторов NMDA в различных областях мозга. Они обнаружили, что в субрегионе гиппокампа, называемом зубчатой извилиной, уровень глицина был значительно ниже у мышей с дополнительными копиями GLDC. Это снижение глицина было связано с уменьшением активности нейронных синапсов и нарушением долгосрочного потенцирования — процесса, который укрепляет активность в синапсах во время обучения.
Результаты исследования показывают, что мутация в гене GLDC может быть важным фактором, способствующим развитию шизофрении. Понимание роли глицина и рецепторов NMDA в патофизиологии заболевания может открыть новые пути для разработки терапии и улучшения диагностики.
Научный сотрудник Университета Иллинойса Малтеш Камбали отметил: «Это исследование продемонстрировало, как GLDC функционирует как новый регулятор рецепторов NMDA. Было показано, что дисфункция рецепторов NMDA важна в патофизиологии шизофрении. Тем не менее, этот вывод также актуален независимо от заболевания, поскольку рецептор NMDA имеет важное значение для многих функций мозга, включая обучение и память».
Литература.
“An increased copy number of glycine decarboxylase (GLDC) associated with psychosis reduces extracellular glycine and impairs NMDA receptor function” by Uwe Rudolph et al. Molecular Psychiatry
