Genetická porucha vede ke zvýšení bioaktivních lipidů v mozku, což přispívá k nerovnováze mezi excitací a inhibicí v neuronových obvodech a podporuje duševní poruchy. Léčba enzymovým inhibitorem, který zabraňuje aktivaci těchto lipidů, však může obnovit rovnováhu a zmírnit příznaky. To je výsledek nedávné studie o souvislosti mezi synaptickou lipidovou signalizací v mozku a duševními poruchami. Výsledky studie byly publikovány v časopise Molecular Psychiatry a mohou otevřít nové možnosti pro léčbu duševních poruch.

Nerovnováha mezi excitací a inhibicí v mozku podporuje duševní poruchy

Týmy vedené Dr. Johannesem Vogtem z Institutu molekulární a translační neurovědy na Univerzitě v Kolíně nad Rýnem, Dr. Robertem Nitschem z Institutu translační neurovědy na Univerzitě v Münsteru a partnery z dalších univerzit zkoumaly roli enzymu autotaxinu a jeho protějšku, proteinu PRG-1, v regulaci rovnováhy mezi excitací a inhibicí v mozcích lidí a myší. Výzkum byl proveden v rámci společného výzkumného centra 1451 „Klíčové mechanismy motorické kontroly ve zdraví a nemoci”.

Projekt vedený Vogtem a Nitschem v rámci CRC se zabývá rovnováhou mezi excitací a inhibicí v mozku a jejím vlivem na motorickou kontrolu. Tato rovnováha hraje důležitou roli při duševních poruchách. Během excitace způsobují neuronové obvody předávání informací a aktivaci dalších neuronů; během inhibice je toto předávání informací přerušeno.

Projektové skupiny v Kolíně nad Rýnem a Münsteru již v dřívějších studiích prokázaly, že endogenní lipidy v mozku jsou aktivovány enzymem autotaxinem a stimulují aktivitu nervových buněk v centrálním přepojovacím bodě přenosu signálů, kortikální synapsi. V důsledku toho mění zpracování informací v mozkových sítích.

Nové perspektivy pro diagnostiku a léčbu duševních poruch

V aktuální studii vědci analyzovali funkční důsledky změněné rovnováhy signálů u 25 osob, která byla vyvolána antagonistou autotaxinu, který snižuje aktivované lipidy v synapsi. Pomocí různých metod měření mozkových vln a mozkové aktivity, jakož i psychologických testů, zjistili specifické změny, které se vyskytují také u pacientů, tzv. intermediární fenotypy duševních poruch. To znamená, že srovnatelné vzorce mozkové aktivity lze nalézt jak u pacientů, tak u jejich klinicky zdravých příbuzných.

Další výzkumy na myším modelu odhalily, že zvířata s podobnou genetickou poruchou vykazují srovnatelné příznaky: zvýšenou úzkost, depresivní fenotyp a nižší odolnost vůči stresu. Synchronizace a přenos informací mezi oblastmi mozku byly podobně narušeny u lidí i myší. Studie naznačuje, že regulace excitace a inhibice synaptickým lipidovým signálem hraje klíčovou roli ve vývoji duševních poruch.

Autotaxin je klíčový enzym lipidové aktivace v mozcích myší a lidí. Zvýšený excitační stav sítí způsobený genetickou poruchou bylo možné obnovit podáním specifických inhibitorů autotaxinu. Podle vědců tyto poznatky otevírají nové perspektivy pro diagnostiku a léčbu takových poruch. Podle vědců by cílená modulace synaptických lipidových signálů inhibitory autotaxinu, které mohou dosáhnout mozku, mohla otevřít možnosti pro léčbu duševních poruch. V budoucích studiích chtějí vědci tyto přístupy dále zkoumat a testovat jejich účinnost a bezpečnost v klinických studiích.