Стволовые клетки — ключ к диагностированию шизофрении ещё до рождения

Учёные из Института биологических исследований Солка (Salk Institute for Biological Studies (США) с помощью стволовых клеток показали, что нейроны людей, страдающих от шизофрении, демонстрируют аномальное поведение ещё на ранних стадиях развития. Результаты исследования, опубликованные в апрельском номере журнала Molecular Psychiatry, подтверждают теорию, согласно которой неврологические дисфункции, приводящие к шизофрении, возникают ещё до рождения ребёнка.

 

«Исследование направлено на выявление изменений мозга, приводящих к шизофрении, на самых ранних стадиях развития»,- сказал Фред Х. Гейдж (Fred H. Gage), профессор лаборатории генетики Института биологических исследований Солка. «Нас удивило то, что дефекты функций нервной системы можно диагностировать на столь ранних этапах развития».

В настоящее время более 1,1% населения земного шара страдает от шизофрении. Стоимость лечения довольно высока. Только в США в 2002 г. было потрачено почти 63 миллиарда долларов на лечение расстройства. Кроме того, около 10% больных, не справляющихся с бременем заболевания, пытаются покончить жизнь самоубийством.

Хотя шизофрения крайне пагубна для больных, учёные до сих пор очень мало знают о глубинных причинах её возникновения, о том, какие клетки головного мозга повреждаются и почему. Ранее учёные изучали шизофрению, исследуя мозг пациентов после смерти, но возрастные нарушения, стресс и принимаемые препараты зачастую приводят к изменениям, не дающим понять происхождение заболевания.

Учёные из Института биологических исследований Солка смогли преодолеть эти препятствия с помощью технологий, использующих стволовые клетки. Клетки кожи пациентов они перепрограммировали в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК), сходные по свойствам с эмбриональными стволовыми клетками (ЭСК), а затем из них получили нейроны на ранней стадии (аналогичные нейральным клеткам-предшественникам, НКП). Полученные клетки сходны с клетками головного мозга эмбриона.

Исследователи создали НКП из клеток кожи четырёх пациентов с шизофренией и шести здоровых человек. Клетки подверглись анализам двух типов: в первом учёные наблюдали, на какие расстояния клетки способны перемещаться и как они взаимодействуют с определёнными поверхностями; во втором – реакцию на стресс на примере митохондрий – крошечных органелл, вырабатывающих энергию для клеток.

В обоих тестах учёные обнаружили существенные различия НКП больных шизофренией и здоровых людей. В частности, у людей, предрасположенных к шизофрении, наблюдалась неспецифическая активность двух основных классов белков: отвечающих за адгезию и межклеточные взаимодействия, и тех, которые участвуют в окислительном стрессе. В результате этого клетки демонстрируют неспецифическую аберрантную миграцию, которая приводит к нарушениям связей нейронов мозга, повышенному окислительному стрессу и даже гибели клеток.

Полученные данные подтверждают общепринятую теорию, согласно которой, негативные факторы, которым подвергается мать вовремя беременности, такие как инфекции, недоедание или стресс, могут способствовать шизофрении ребёнка, проявляющуюся после его взросления.

«Результаты исследования указывают на возможность создания тестов для диагностирования шизофрении уже на ранней стадии беременности», — говорит Гейдж.

Следующим шагом в исследованиях шизофрении американскими учёными с помощью стволовых клеток будет подтверждение результатов на большей выборке пациентов. Так, в клиническом исследовании намерены изучить от сотни до тысячи образцов, полученных от больных.