Schizofrenie: Geny související s cirkadiánními rytmy mohou být narušeny
Nový výzkum zkoumá mozek lidí se schizofrenií a zjišťuje narušené vzorce exprese v genech spojených s cykly spánku a bdění.
Schizofrenie na celém světě je jednou z 15 hlavních příčin zdravotního postižení, která postihuje přibližně 1% světové populace.
Ve Spojených státech může podle některých odhadů žít se schizofrenií o něco více než 1% dospělých, přibližně 3 miliony.
Tento stav způsobuje několik příznaků, včetně zhoršených myšlenkových procesů, emocí a sociálního chování. Lidé se schizofrenií také často pociťují nespavost a narušují cykly spánku a bdění.
Nový výzkum zkoumá souvislost mezi cirkadiánními rytmy, které pomáhají regulovat cykly den-noc, a schizofrenií.
Cirkadiánní rytmy mají důsledky pro genovou expresi a rytmy, kterými se geny zapínají a vypínají.
Nová studie zjistila, že načasování genové exprese je významně narušeno v mozku lidí, kteří mají schizofrenii.
Colleen McClung, Ph.D., profesorka psychiatrie na Pittsburghské univerzitě v Pensylvánii, je hlavním autorem studie. Prof. McClung a kolegové publikovali svá zjištění v časopise Příroda komunikace.
Studium biologických hodin v mozku
Prof. McClung a tým získali posmrtné údaje o genové expresi od 150 lidí, z nichž 46 žilo se schizofrenií. Lidé byli mladší než 65 let, když zemřeli, a vědci měli přístup k dobám smrti.
Výzkumníci konkrétně zkoumali genovou expresi v dorsolaterální prefrontální kůře, oblasti mozku zapojené do poznávání a paměti.
Termín „cirkadiánní rytmus“ popisuje „fyzické, mentální a behaviorální změny, které následují po denním cyklu.“
Cirkadiánní rytmy jsou úzce spojeny s „biologickými hodinami“, které odkazují na „vrozené časovací zařízení organismu […] složené ze specifických molekul (proteinů), které interagují v buňkách v celém těle.“
Genová exprese reguluje chování těchto proteinů. Některé geny se tedy zapínají v noci, zatímco jiné během dne.
Ve své současné studii prof. McClung a tým zkoumali rytmy, kterými se některé geny zapínají a vypínají v mozku lidí se schizofrenií, a srovnávají tyto rytmy s rytmy v mozku lidí, kteří tento stav neměli.
Protože věděli, zda lidé zemřeli ve dne nebo v noci, mohli vědci navrhnout statistickou metodu odhalování vzorů rytmicity genové exprese.
Jak je narušena genová rytmus
V mozku lidí se schizofrenií objevili vědci narušení rytmicity genové exprese.
Některá z těchto narušení ovlivnila fungování mitochondrií - drobných organel vytvářejících energii uvnitř buněk. Tyto geny získaly rytmiku, zatímco geny zapojené do zánětu ji ztratily.
Hlavní autor studie vysvětluje tato zjištění analogicky. Říká: „V normálním domě - jako zdravý mozek - řekněme, že světla se zapínají v noci, ale chladnička musí být stále zapnutá.“
"Viděli jsme, že v mozku postiženém schizofrenií svítí světla celý den a chladnička se v noci vypíná."
Kromě toho, když se vědci podívali pouze na mozkovou aktivitu lidí, kteří během dne zemřeli, nenalezli žádný rozdíl mezi osobami se schizofrenií a těmi bez ní. U lidí, kteří zemřeli v noci, však našli významné rozdíly.
Vedoucí autor studie a odborný asistent psychiatrie na University of Pittsburgh, Marianne Seney, Ph.D., vysvětluje: „Kdybychom se jen podívali, zda je chladnička zapnutá během dne, neviděli bychom žádný rozdíl, ale v noci, tam by byl jeden. “
Autoři zdůrazňují důležitost zjištění a tvrdí, že výzkum genetických kořenů schizofrenie by měl věnovat více pozornosti cirkadiánním rytmům.
"Naše studie poprvé ukazuje, že dochází k významným narušením denního načasování zapnutí nebo vypnutí některých genů, což má důsledky pro to, jak chápeme onemocnění na molekulární úrovni."
Profesorka Colleen McClungová
