โรคจิตเภท

ในการศึกษาหนึ่งที่ตีพิมพ์ในNature Neuroscience ฉบับเดือนมีนาคม นักวิจัยได้ตรวจสอบบทบาทของ DISC1 ในการสร้างการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท การศึกษาจำนวนมากชี้ให้เห็นว่าโรคจิตเภทเป็นผลมาจากการเชื่อมต่อที่ผิดปกติ ข้อเท็จจริงที่ว่าอาการมักจะเกิดขึ้นไม่นานหลังวัยรุ่น ซึ่งเป็นช่วงเวลาแห่งการปรับโครงสร้างครั้งใหญ่ของการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท ซึ่งสนับสนุนแนวคิดนี้ นักวิทยาศาสตร์เริ่มการศึกษาโดยการสำรวจเซลล์ประสาทของหนูเพื่อดูว่า DISC1 อยู่ที่ใดมากที่สุด ไม่น่าแปลกใจที่พวกเขาพบกิจกรรม DISC1 สูงสุดในการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท ในการระบุว่า DISC1 กำลังทำอะไรอยู่ในตำแหน่งนี้ นักวิจัยได้ใช้เทคนิคที่เรียกว่าการรบกวน RNA เพื่อปิดกิจกรรมของ DISC1 บางส่วน ผลที่ตามมาคือ พวกเขาเห็นการเพิ่มขึ้นชั่วคราวและการลดขนาดและจำนวนของกระดูกสันหลังเดนไดรติกในที่สุด หนามแหลมบนส่วนต่อขยายที่คล้ายกิ่งก้านของเซลล์ประสาทที่รับข้อมูลจากเซลล์ประสาทอื่นๆ เพื่อตรวจสอบว่า DISC1 ควบคุมการสร้างกระดูกสันหลังส่วนเดนไดรต์อย่างไร นักวิจัยได้ศึกษาว่าโปรตีนในสมองชนิดใดมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนที่แสดงโดยยีน DISC1 พวกเขาระบุหนึ่งที่เรียกว่า Kal-7 ซึ่งการศึกษาก่อนหน้านี้แนะนำว่ามีความสำคัญต่อการสร้างกระดูกสันหลังส่วนเดนไดรต์ที่เหมาะสม การทดลองเพิ่มเติมเสนอแนะว่าโปรตีน DISC1 ทำหน้าที่เป็นที่ยึดชั่วคราวสำหรับ Kal-7 โดยจับกับมันจนกว่าจะสามารถปลดปล่อยออกมาเพื่อกระตุ้นให้เกิดการเรียงตัวของโมเลกุลซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัวของกระดูกสันหลังส่วนเดนไดรต์ Akira Sawa, MD, Ph.D., ศาสตราจารย์ด้านจิตเวชศาสตร์และผู้อำนวยการโครงการจิตเวชศาสตร์ระดับโมเลกุลที่คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัย Johns Hopkins กล่าวว่าเป็นที่ชัดเจนว่าการมียีน DISC1 ที่บกพร่องอาจทำให้จำนวนน้อยผิดปกติ และขนาดของกระดูกสันหลังเดนไดรต์ ซึ่งอาจทำให้เซลล์ประสาทรักษาการเชื่อมต่อที่อ่อนแอลงกับจำนวนเซลล์ประสาทข้างเคียงที่ต่ำผิดปกติได้ การเชื่อมต่อที่ผิดปกติดังกล่าวมีมานานแล้วในสมองที่ได้รับการชันสูตรจากผู้ป่วยโรคจิตเภท Sawa กล่าวว่า "การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทถูกสร้างขึ้นและถูกทำลายอย่างต่อเนื่องตลอดชีวิต โดยมีการเชื่อมต่อที่ขาดหายไปจำนวนมหาศาล หรือ 'การตัดขาด' ซึ่งเกิดขึ้นในวัยรุ่น" Sawa กล่าว "หากการตัดแต่งกิ่งนี้ไม่ถูกต้อง อาจเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดโรคจิตเภทได้" เขากล่าวเสริม ในการศึกษาครั้งที่สองซึ่งตีพิมพ์ในNeuronฉบับวันที่ 25 ก.พ. ทีมงานของ Sawa ได้สร้างแบบจำลองสัตว์ใหม่ของ โรคจิตเภท โดยการปิดยีน DISC1 ชั่วคราวในหนูในเปลือกนอกส่วนหน้า ซึ่งเป็นพื้นที่สมองที่ทราบกันดีว่ามีความแตกต่างกันในผู้ที่เป็นโรคจิตเภท โมเดลใหม่ช่วยให้พวกเขาศึกษาบทบาทอื่นๆ ของ DISC1 ในสมองได้ นักวิจัยสร้างแบบจำลองใหม่โดยใช้การรบกวน RNA อีกครั้ง พวกเขาฉีดอาร์เอ็นเอของกรดนิวคลีอิกสั้นๆ ที่ออกแบบมาเพื่อปิดยีน DISC1 เข้าไปในโพรงในสมองที่กำลังพัฒนาของหนูในครรภ์ 2 สัปดาห์หลังการปฏิสนธิ การทดสอบแสดงให้เห็นว่าตัวอย่าง RNA เหล่านี้ย้ายเข้าสู่เซลล์ในเปลือกนอกส่วนหน้าซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสมองที่อยู่ใกล้กับหน้าผาก การหยุดทำงานนี้เกิดขึ้นชั่วคราว โดยการทำงานของยีนจะกลับคืนมาอย่างสมบูรณ์ภายในสามสัปดาห์ หรือประมาณสองสัปดาห์หลังคลอด ในช่วงเวลาต่างๆ หลังจากยีนถูกเปิดใช้งานอีกครั้ง นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบสมองและพฤติกรรมของสัตว์เพื่อหาความแตกต่างจากหนูปกติ ทีมของ Sawa พบว่าในกลุ่ม DISC1 shutoff group เซลล์ประสาทในเปลือกนอกส่วนหน้าที่ผลิตสารโดปามีน ซึ่งเป็นหนึ่งในสัญญาณเคมีที่เซลล์ประสาทใช้ในการสื่อสาร ยังไม่เจริญเต็มที่เมื่อสัตว์เข้าสู่วัยรุ่น นอกจากนี้ สัตว์เหล่านี้แสดงสัญญาณของการขาดดุลของเซลล์ประสาทภายใน ซึ่งเป็นเซลล์ประสาทที่เชื่อมต่อเซลล์ประสาทอื่นๆ ในวิถีประสาท พวกเขายังพบความแตกต่างทางพฤติกรรมหลายประการระหว่างหนูเหล่านี้เมื่อเทียบกับหนูปกติเมื่อสัตว์เข้าสู่วัยรุ่น ตัวอย่างเช่น พวกที่อยู่ในกลุ่มปิดมีปฏิกิริยารุนแรงต่อสารกระตุ้น แสดงการเคลื่อนไหวมากกว่าหนูปกติ ที่น่าสนใจคือผลกระทบเหล่านี้ลดลงบ้างเมื่อนักวิจัยให้ยา clozapine ซึ่งเป็นยาที่ใช้รักษาโรคจิตเภทแก่สัตว์ Sawa กล่าวว่าผลการศึกษาทั้งสองชี้ให้เห็นว่าความแตกต่างทางกายวิภาคเหล่านี้ซึ่งดูเหมือนจะได้รับอิทธิพลจากยีน DISC1 ทำให้เกิดปัญหาที่เริ่มต้นก่อนเกิด แต่จะปรากฏเฉพาะในวัยหนุ่มสาวเท่านั้น "หากเราสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับลำดับเหตุการณ์ที่นำไปสู่ความแตกต่างทางกายวิภาคเหล่านี้ ในที่สุดเราอาจสามารถเปลี่ยนแปลงวิถีของโรคจิตเภทได้ ในช่วงวัยรุ่น เราอาจสามารถแทรกแซงเพื่อป้องกันหรือบรรเทาอาการได้" Sawa กล่าว