Schizofrenia jest ciężkim schorzeniem psychicznym, które dotyka około jednego procenta ludzi na świecie. Jej bezpośrednie przyczyny pozostają niejasne. Przeważa pogląd, że geneza schizofrenii jest złożona. To prawdopodobnie połączenie czynników genetycznych, środowiskowych oraz biochemicznych. W leczeniu schorzenia stosuje się preparaty nazywane antagonistami receptora dopaminergicznego D2, które jednak niosą ze sobą wiele niepożądanych skutków. Ponadto około 30 procent pacjentów słabo reaguje na tego typu leki, dlatego naukowcy szukają nowych sposobów leczenia.
Jak doszło do odkrycia?
W trakcie badań nad myszami, a także po przeanalizowaniu składu chemicznego tkanki mózgowej osób zmarłych chorujących na schizofrenię, badacze zauważyli, że jeden z rodzajów schizofrenii powiązany jest z nienormalnie wysokim poziomem siarkowodoru w mózgu. Dalsze badania wykazały, że w tkankach mózgowych osób chorych na schizofrenię znajduje się nadmiar enzymu o nazwie MPST, który jest odpowiedzialny za syntezę siarkowodoru. Badacze doszli do wniosku, że wyższy niż normalnie poziom tego enzymu może być oznaką rozwijającej się choroby.
Początki eksperymentu wiążą się ze znanym od dawna zjawiskiem określanym mianem prepulse inhibition - PPI (hamowanie przedsygnałowe). Zwykle, gdy zaskoczy nas nagły i głośny dźwięk, reagujemy gwałtownie, ale jeżeli coś nas wcześniej ostrzeże, np. seria pomniejszych hałasów, nasza późniejsza reakcja jest słabsza. Zadziałało bowiem zjawisko hamowania, tłumienia (PPI). Osoby chorujące na schizofrenię są pozbawione takiego mechanizmu i reagują na hałas nieadekwatnie, mimo wcześniejszego ostrzeżenia. Tego typu test, nazywany testem PPI, służy jako marker behawioralny schizofrenii. To był punkt wyjścia dla japońskich uczonych.
W naszym filmie mówimy o tym, jakie są najczęstsze choroby genetyczne.
Podobne reakcje zaobserwowano u myszy. Okazało się, że w ich mózgach jest bardzo wysoki poziom białka MPST. Jest to enzym, który inicjuje wytwarzanie siarkowodoru, a wysokie poziomy siarkowodoru zaobserwowano u myszy ze słabym PPI, czyli reagujących gwałtownie na sygnał akustyczny mimo wcześniejszego ostrzeżenia. Te obserwacje skłoniły naukowców do poszukiwania związku przyczynowego pomiędzy siarkowodorem a schizofrenią.
Grupa badaczy pod kierunkiem dr Takeo Toshikawa najpierw sprawdziła, jak zachowują się myszy pozbawione enzymu MPST. Okazało się, że im mniej go miały w mózgu, tym normalniej reagowały na sytuację stresową w postaci testu PPI. Ponadto większe ilości enzymu MPST znaleźli w mózgach zmarłych cierpiących na schizofrenię niż w mózgach osób nie dotkniętych tą chorobą. Co więcej, nasilenie się objawów schizofrenii przed śmiercią korelowało ze zwiększonym poziomem MPST.
Badanie włosów może wskazywać na schizofrenię
W następnej kolejności naukowcy przebadali molekularnie mieszki włosowe 150 osób chorych na schizofrenię i stwierdzili, że ekspresja mRNA, odpowiedzialna za syntezę białka MPST, jest u nich znacznie wyższa niż u osób wolnych od tej choroby. To oznacza - konkludują badacze - że poziom MPST we włosach może być dobrym wczesnym biomarkerem schizofrenii, jeszcze zanim pojawią się inne symptomy choroby.
Naukowcy mają teraz nadzieję, że ich odkrycia dadzą impuls do badań nad nowymi, bardziej skutecznymi lekami na schizofrenię. Uważają, że hamowanie syntezy siarkowodoru może złagodzić objawy choroby.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie "EMBO Molecular Medicine".
