Zaburzenie genetyczne prowadzi do wzrostu poziomu bioaktywnych lipidów w mózgu, co przyczynia się do zaburzenia równowagi między pobudzeniem a hamowaniem w obwodach neuronowych i sprzyja zaburzeniom psychicznym. Jednak leczenie inhibitorem enzymu, który zapobiega aktywacji tych lipidów, może przywrócić równowagę i złagodzić objawy. Jest to wynik najnowszych badań nad związkiem między synaptyczną sygnalizacją lipidową w mózgu a zaburzeniami psychicznymi. Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie Molecular Psychiatry i mogą otworzyć nowe możliwości w leczeniu zaburzeń psychicznych.

Brak równowagi między pobudzeniem a hamowaniem w mózgu sprzyja zaburzeniom psychicznym

Zespoły kierowane przez dr Johannesa Vogta z Instytutu Neurobiologii Molekularnej i Translacyjnej Uniwersytetu w Kolonii, dr Roberta Nitscha z Instytutu Neurobiologii Translacyjnej Uniwersytetu w Münster oraz partnerów z innych uniwersytetów badały rolę enzymu autotaksyny i jego odpowiednika, białka PRG-1, w regulowaniu równowagi między pobudzeniem a hamowaniem w mózgach ludzi i myszy. Badania zostały przeprowadzone w ramach Centrum Badań Współpracujących 1451 „Kluczowe mechanizmy kontroli motorycznej w zdrowiu i chorobie”.

Projekt prowadzony przez Vogta i Nitscha w ramach CRC dotyczy równowagi między pobudzeniem a hamowaniem w mózgu i jej wpływu na kontrolę motoryczną. Równowaga ta odgrywa ważną rolę w zaburzeniach psychicznych. Podczas pobudzenia obwody neuronowe powodują przekazywanie informacji i aktywację innych neuronów; podczas hamowania przekazywanie informacji zostaje przerwane.

Grupy projektowe w Kolonii i Münsterze wykazały już we wcześniejszych badaniach, że endogenne lipidy w mózgu są aktywowane przez enzym autotaksynę i stymulują aktywność komórek nerwowych w centralnym punkcie przełączania transmisji sygnałów, czyli w synapsie korowej. W rezultacie zmieniają one przetwarzanie informacji w sieciach mózgowych.

Nowe perspektywy dla diagnozowania i leczenia zaburzeń psychicznych

W obecnym badaniu naukowcy przeanalizowali funkcjonalne konsekwencje zmienionej równowagi sygnałów u 25 osób, wywołanej przez antagonistę autotaksyny, który zmniejsza aktywowane lipidy w synapsie. Stosując różne metody pomiaru fal mózgowych i aktywności mózgu, a także testy psychologiczne, odkryli oni specyficzne zmiany, które występują również u pacjentów, tzw. pośrednie fenotypy zaburzeń psychicznych. Oznacza to na przykład, że porównywalne wzorce aktywacji mózgu można znaleźć zarówno u pacjentów, jak i u ich klinicznie zdrowych krewnych.

Dalsze badania na modelu mysim wykazały, że zwierzęta z podobnym zaburzeniem genetycznym wykazują porównywalne objawy: zwiększony niepokój, fenotyp depresyjny i mniejszą odporność na stres. Synchronizacja i transfer informacji między obszarami mózgu były podobnie zaburzone u ludzi i myszy. Badanie sugeruje, że regulacja pobudzenia i hamowania przez synaptyczne sygnały lipidowe odgrywa kluczową rolę w rozwoju zaburzeń psychicznych.

Autotaksyna jest kluczowym enzymem aktywacji lipidów w mózgach myszy i ludzi. Zwiększony stan pobudzenia sieci spowodowany zaburzeniem genetycznym można przywrócić poprzez podanie określonych inhibitorów autotaksyny. Według naukowców odkrycia te otwierają nowe perspektywy w diagnostyce i leczeniu takich zaburzeń. Według naukowców ukierunkowana modulacja sygnałów lipidowych synaps przez inhibitory autotaksyny, które mogą dotrzeć do mózgu, może otworzyć możliwości leczenia zaburzeń psychicznych. W przyszłych badaniach naukowcy chcą dalej badać te podejścia i testować ich skuteczność i bezpieczeństwo w badaniach klinicznych.