Исследователи из Копенгагенского университета (University of Copenhagen) обнаружили редкий тип нейронов, чрезмерная активность которых может вызывать симптомы, похожие на шизофрению — нарушения сна и когнитивные сбои. При подавлении активности этих клеток у мышей с генетической мутацией, связанной с заболеванием, их поведение и структура сна возвращались к норме.
Открытие помогает понять, как мозг пытается компенсировать нарушения развития и когда именно можно вмешаться, чтобы предотвратить проявление болезни.
Ключевые факты
- Редкие нейроны: выявлен небольшой класс ГАМК-ергических нейронов, гиперактивность которых связана с нарушениями сна и когнитивными сбоями.
- Химогенетическая коррекция: подавление активности этих клеток нормализовало сон и поведение у мышей с мутацией, аналогичной человеческому синдрому 15q13.3.
- Окно профилактики: существует этап развития мозга, когда вмешательство может предотвратить проявление симптомов до их возникновения.
- Точный подход: новые результаты открывают путь к клеточно-специфическим методам лечения без широких побочных эффектов.
Как развивалось исследование
Шизофрения начинается с отклонений в развитии мозга, часто ещё до рождения, но симптомы проявляются гораздо позже. Учёные из Центра биотехнологических исследований и инноваций Копенгагенского университета (BRIC) изучали, почему мозг долгое время способен компенсировать эти сбои, а затем внезапно «теряет устойчивость».
На модели мышей с микроделе́цией 15q13.3 — генетическим дефектом, связанным у людей с шизофренией, аутизмом и эпилепсией, — исследователи обнаружили нарушения сна и поведения. Анализ показал, что причина кроется в особом типе ГАМК-ергических проекционных нейронов, которые обычно составляют лишь малую часть клеток мозга, но играют ключевую роль в регуляции его активности.
Что происходит в мозге
У мутантных мышей эти нейроны — Sst_Chodl-клетки, производящие нейромедиатор ГАМК — оказались чрезмерно активными. С помощью технологии химогенетики учёные снизили их активность, после чего у животных восстановились нормальные циклы сна и поведение.
«Наши результаты показывают, что гиперактивность этого небольшого класса нейронов может быть одной из ключевых причин когнитивных нарушений, связанных с шизофренией», — отмечает профессор Константин Ходосевич, один из авторов исследования.
Когда вмешательство может помочь
По словам исследовательницы Катарины Драгичевич, наблюдение за развитием мозга от эмбриональной стадии до взрослого состояния показало, что основные изменения происходят на переходе от детства к подростковому возрасту. До этого периода мозг способен компенсировать нарушения, что создаёт «терапевтическое окно» для профилактики.
«Пока мозг справляется с дисфункциями, симптомы не проявляются. Но в момент, когда компенсаторные механизмы исчерпываются, появляется заболевание. Наши данные помогают определить, когда именно можно вмешаться, чтобы этого не допустить», — поясняет она.
Почему это важно
Современные препараты плохо влияют на когнитивные симптомы шизофрении. Новое исследование, опубликованное в журнале Neuron, предлагает иной подход — точечное воздействие на конкретные клетки, а не на весь мозг.
«Если удастся создать терапию, нацеленную именно на этот тип нейронов, мы сможем предотвратить когнитивные нарушения до их появления и избежать многих побочных эффектов», — добавляет доцент Навнит А. Васисха, соавтор работы.
Источник:
“Dysfunction of cortical GABAergic projection neurons as a major hallmark in a model of neuropsychiatric syndrome” by Konstantin Khodosevich et al. Neuron
