Ученые нашли ключевые клетки, связанные с шизофренией
Шизофрению выбрали в качестве основного объекта исследования из-за значительной роли генетического фактора в ее развитии: гены определяют от 70% до 80% вероятности возникновения этого расстройства, что является самым высоким показателем среди всех психических заболеваний. Помимо этого, шизофрения — серьезная и распространенная патология (0,5% населения), которая к тому же диагностируется более надежно, чем другие психические расстройства.
Исследование базируется на двух базах данных, одна из которых основана на результатах полногеномного ассоциативного исследования (GWAS). Этот метод позволяет выявлять генетические варианты, связанные с определенными признаками, путем сравнения геномов больших групп людей. В одном из GWAS, охватившем более 320 тысяч человек, было найдено 287 генов, чьи варианты чаще встречались у больных шизофренией. Именно эти гены и стали предметом дальнейшего изучения.
Для поиска клеток, предположительно связанных с шизофренией, ученые использовали вторую базу данных, содержащую информацию об активности генов в тех или иных типах клеток мозга. Анализ более 3,3 млн клеток из 105 областей мозга, полученных при вскрытии, позволил классифицировать 461 тип клеток по их генетической активности и расположению. Особое внимание уделялось генам, ассоциированным с шизофренией в GWAS.
В результате было выделено 109 потенциально связанных с шизофренией типов клеток, из которых 10 показали наиболее сильную статистическую связь с болезнью.
Два типа клеток, наиболее тесно связанных с шизофренией, выполняли схожие функции — избирательно подавляли и тем самым регулировали возбуждающую активность в коре головного мозга, самой внешней и эволюционно молодой части мозга человека. Эти два типа клеток располагались в двух разных слоях шестислойной коры. В посмертных исследованиях мозга людей, страдавших шизофренией, было обнаружено уменьшение объема обоих этих слоев.
Ученые также обнаружили тип клеток мозга, который ранее не связывали с шизофренией. Он находится в ретросплениальной коре, которая участвует в формировании чувства собственного «я» (ощущения себя внутри своего тела, а не отдельно от него). Нарушение восприятия себя характерно для многих психических расстройств.
Еще два типа клеток, связанных с шизофренией, оказались в миндалевидном теле — области мозга, отвечающей за оценку угроз и чувство страха, характерной эмоциональной черты многих пациентов с шизофренией. Два других типа клеток, ассоциированных с расстройством, были обнаружены в гиппокампе, а еще один — в таламусе.
Эти три эволюционно древние подкорковые структуры, согласно визуализации, наиболее часто уменьшены у людей с шизофренией по сравнению со здоровыми.
Исследование определило конкретные типы клеток для дальнейшего лабораторного изучения, что позволит понять механизмы развития шизофрении на клеточном уровне. Кроме того, команда идентифицировала новые мишени для разработки препаратов. В перспективе можно будет использовать генетическую информацию пациентов для прогнозирования результатов лечения. Это позволит подбирать оптимальную терапию для каждого конкретного случая.