Na przestrzeni ostatnich lat znaleziono dowody na to, że niektóre mutacje genetyczne mogą znacząco zwiększać ryzyko wystąpienia schizofrenii i choroby afektywnej dwubiegunowej. W listopadzie 2011 naukowcom z MIT udało się wreszcie wyjaśnić,  dlaczego tak się dzieje.  

Jakiś czas temu u jednej ze szkockich rodzin, w której występowały liczne przypadki obu wspomnianych zaburzeń, wyodrębniono specyficzną mutację genetyczną DISC1, czyli Disrupted In Schizophrenia 1. Udało się ją jednoznacznie powiązać ze zwiększoną częstotliwością występowania właśnie schizofrenii oraz choroby afektywnej dwubiegunowej.

Badania potwierdziły, że występowanie tej mutacji może prowadzić do zmian w strukturze mózgu i – w konsekwencji – zaburzeń świadomości. Dotąd jednak sam mechanizm tego zjawiska pozostawał nieznany.

W 2009 roku zespół naukowców z Massachusetts Institute of Technology opublikował pracę, w której wyjaśnił w jaki sposób DISC1 reguluje komunikację pomiędzy komórkami, a konkretnie szlak komunikacyjny Wnt.  Wnt jest swego rodzaju ścieżką służącą do komunikacji złożoną z białek. Odgrywa ona olbrzymią rolę w embriogenezie, ale również w komunikacji pomiędzy prawidłowymi komórkami dorosłych organizmów. Według badań naukowców z MIT – to właśnie DISC1 jest odpowiedzialny za prawidłowe funkcjonowanie Wnt. Jeśli zatem z jakiś powodów DISC1 zabraknie – może dojść do zaburzeń w powielaniu komórek i znaczących uszkodzeń mózgowych. Co ciekawe – wariantów mutacji jest wiele i nie udało się ich powiązać z konkretnymi chorobami. 

Dziś wiadomo już, że samo występowanie DISC1 może zwiększać ryzyko zaburzeń psychicznych, jednak samo w sobie ich nie powoduje. Ostatnio zespół naukowców z MIT pod kierownictwem Li-Huai Tsai przeprowadził kolejne – zakrojone na szeroką skalę – badania.

Przebadano ponad 700 osób. Połowa z nich była zdrowa, reszta natomiast cierpiała na schizofrenię lub zaburzenie afektywne dwubiegunowe (nazywane kiedyś nieprawidłowo psychozą maniakalno-depresyjną, cyklofrenią lub depresją dwubiegunową). Zdecydowana większość z nich była „nosicielami” DISC1, jednak nie udało się znaleźć konkretnej prawidłowości pomiędzy występowaniem konkretnego wariantu mutacji, a chorobą.

Wybrano zatem 4 najczęściej występujące warianty DISC1, a następnie sprawdzono konsekwencje ich występowania w organizmach myszy, Danio pręgowanego (ang. Zebrafish, popularna niewielka ryba tropikalna, często hodowana w akwariach) oraz ludzi. Jak się okazało – aż 3 z 4 rodzajów mutacji zakłócały szlak Wnt. Czwarty wariant wprawdzie nie wpływał na Wnt, ale zaburzał zdolność neuronów do prawidłowego pozycjonowania podczas rozwoju mózgu i formowania obwodów neuronowych.

„Wyniki badań sugerują, że występowanie u ludzi mutacji DISC1 w jakiejkolwiek formie – samo w sobie nie powoduje choroby” – mówi Li-Huai Tsai. – „wygląda na to, że musi wystąpić określona kombinacja kilku specyficznych mutacji jednocześnie, aby zaburzenie mogło się rozwinąć”.

W trakcie tych samych badań udało się dowieść, że poziom sygnałów przekazywanych w ramach szlaku Wnt u ludzi dotkniętych jednym z dwóch wspomnianych wcześniej zaburzeń – był znacznie niższy niż u ludzi całkowicie zdrowych. Biorąc pod uwagę znaczenie DISC1 dla prawidłowości funkcjonowania Wnt, trzeba więc uznać, że mutacja ta rzeczywiście ma wpływ na ryzyko występowania schizofrenii bądź choroby afektywnej dwubiegunowej. Zgodnie z wynikami przeprowadzonych w MIT badań  wiemy na pewno, że DISC1 choroby nie powoduje sama w sobie, ale w połączeniu z innymi mutacjami, które naukowcy mają nadzieję wkrótce odkryć - znacznie się do niej przyczynia. 

Profesor Albert Wong z Uniwersytetu w Toronto określa odkrycie amerykańskiego zespołu jako „znaczący krok do przodu”. Podkreśla też, że publikacja naukowców przedstawia jasne powiązanie pomiędzy mutacją DISC1, a formowaniem mózgu i ewentualnymi jego uszkodzeniami.

„Mózg jest zadziwiającym organem. Jego plastyczność i niewiarygodna pojemność pozwala mu doskonale kompensować wiele braków i uszkodzeń” – dodaje Li-Huai Tsai.  

oprac. Adam Czajczyk

źródło: MIT News