Οι ερευνητές ανακάλυψαν ένα μηχανισμό σε ποντίκια, όπου η έλλειψη θρεπτικών στοιχείων στην πρώιμη εγκυμοσύνη προκαλεί συμπτώματα παρόμοια με τη σχιζοφρένεια σε ενήλικους απογόνους. Ο μηχανισμός, ο οποίος περιλαμβάνει μια αλληλουχία αλλαγμένων γονιδιακών εκφράσεων, προκύπτει από έλλειψη δύο ωμέγα-3 και ωμέγα-6 λιπαρών οξέων στη διατροφή της μητέρας.
Οι ερευνητές, από το Ινστιτούτο Επιστήμης Εγκεφάλου RIKEN στο Τόκιο της Ιαπωνίας, αναφέρουν τα ευρήματά τους στο περιοδικό Translational Psychiatry.
Η σχιζοφρένεια είναι μια σοβαρή μακροχρόνια διαταραχή που μπορεί να διαταράξει τη σκέψη, την αντίληψη, τα συναισθήματα και τη συμπεριφορά. Σήμερα δεν υπάρχει θεραπεία για τη νόσο, αλλά υπάρχουν θεραπείες που μπορούν να βοηθήσουν τους ασθενείς να διαχειριστούν τα συμπτώματά τους και να οδηγήσουν σε μια ανεξάρτητη, παραγωγική ζωή. Παγκοσμίως, υπάρχουν περίπου 21 εκατομμύρια άνθρωποι με σχιζοφρένεια, ξεκινώντας από την εφηβική ηλικία ή την πρώιμη ενηλικίωση.
Οι επιστήμονες που εξετάζουν τα αίτια της νόσου πιστεύουν ότι πρόκειται για μια εξαιρετικά περίπλοκη διαταραχή, ίσως ακόμη και για ένα “σύνολο διαφορετικών διαταραχών”. Η γενική παραδοχή είναι ότι η σχιζοφρένεια προκύπτει από ένα συνδυασμό αιτιών, συμπεριλαμβανομένων γενετικών παραγόντων και περιβαλλοντικών επιδράσεων όπως η έκθεση σε ιούς και οι δυσκολίες κατά τη γέννηση.
Τροποποιημένη διατροφή
Υπάρχει επίσης μια αυξανόμενη πεποίθηση ότι η τροποποίηση της διατροφής σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα κατά τη διάρκεια της προγεννητικής ανάπτυξης μπορεί να αυξήσει την ευαισθησία σε ασθένειες που εμφανίζονται πολύ αργότερα στη ζωή. Στη νέα μελέτη, ο Dr. Takeo Yoshikawa, ανώτερος υπεύθυνος της ομάδας για τη μοριακή ψυχιατρική και οι συνεργάτες του, διερεύνησαν πώς η έλλειψη δύο θρεπτικών συστατικών – το ωμέγα-3 DHA λιπαρό οξύ και το λιπαρό οξύ ωμέγα-6 ΑΑ- αλλοίωσε την έκφραση των γονιδίων που εμπλέκονται στην ανάπτυξη του εγκεφάλου πριν από τη γέννηση.
Επέλεξαν τα δύο πολυακόρεστα λιπαρά οξέα επειδή σε προηγούμενες μελέτες τους τα έχουν συνδέσει με τη σχιζοφρένεια και είναι γνωστό ότι είναι άφθονα στον εγκέφαλο και επηρεάζουν την ανάπτυξή του.
Πρώτον, αφαίρεσαν σε έγκυα ποντίκια τα λιπαρά οξέα DHA και ΑΑ και διαπίστωσαν ότι οι απόγονοι τους εμφάνισαν συμπτώματα παρόμοια με τη σχιζοφρένεια κατά την ενηλικίωση. Αυτά τα συμπτώματα περιελάμβαναν κατάθλιψη, εξασθένιση της μνήμης και χαμηλό κίνητρο.
Μειωμένη έκφραση γονιδίων
Ένα άλλο χαρακτηριστικό της σχιζοφρένειας είναι η δυσλειτουργία στον προμετωπιαίο φλοιό, που είναι ένα τμήμα του εγκεφάλου που έχει πολλές λειτουργίες. Αυτές περιλαμβάνουν τον προγραμματισμό, τη μνήμη εργασίας, την προσοχή, την παρακολούθηση σφαλμάτων, τη λήψη αποφάσεων και την κοινωνική γνώση.
Όταν εξέτασαν τον προμετωπιαίο φλοιό των ενήλικων ποντικών που εμφάνιζαν τύπο σχιζοφρένειας, η ομάδα διαπίστωσε ότι εκατοντάδες γονίδια είχαν επηρεαστεί από τη στέρηση των DHA και ΑΑ.
Συγκεκριμένα, διαπίστωσαν ότι η στέρηση των DHA και του ΑΑ είχε μειώσει την έκφραση μιας ομάδας γονιδίων που είναι επίσης γνωστό ότι καταστέλλεται η έκφρασή τους στον εγκέφαλο των ανθρώπων με σχιζοφρένεια.
Φαίνεται ότι η έλλειψη των δύο λιπαρών οξέων είχε μειώσει την ενεργότητα των γονιδίων αυξάνοντας τα επίπεδα της μεθυλίωσης του DNA, μια “επιγενετική διαδικασία” που τοποθετεί χημικές ετικέτες πάνω στο γονίδιο. Τα επηρεασμένα γονίδια επηρεάζουν τα ολιγοδενδροκύτταρα, τα οποία είναι κύτταρα που περιβάλλουν τους νευρώνες ή τα κύτταρα του εγκεφάλου, και τα βοηθούν να επικοινωνούν μεταξύ τους.
Κατασταλμένα γονίδια πυρηνικών υποδοχέων
Περαιτέρω έρευνα αποκάλυψε επίσης ότι η στέρηση DHA και ΑΑ είχε μεταβάλει την έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με τη λειτουργία του νευροδιαβιβαστή GABA, μιας χημικής ουσίας του εγκεφάλου που εμπλέκεται στην σηματοδότηση των εγκεφαλικών κυττάρων. Οι μεταβολές αντικατόπτριζαν εκείνες που βρέθηκαν μεταθανάτια στους εγκεφάλους ανθρώπων με σχιζοφρένεια.
Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι τα ποντίκια που η κατάστασή τους προσομοιάζει με τη σχιζοφρένεια είχαν κατασταλμένα αρκετά άλλα ρυθμιστικά γονίδια που κωδικοποιούν πυρηνικούς υποδοχείς, που είναι μια κατηγορία πρωτεϊνών που προσκολλώνται στο DNA και προκαλούν την δημιουργία πρωτεϊνών στα κύτταρα.
Οι ερευνητές τότε παρατήρησαν ότι τα υψηλότερα επίπεδα μεθυλίωσης του DNA στα κατασταλμένα ρυθμιστικά γονίδια των πυρηνικών υποδοχέων, αφορούσαν σε γονίδια που επηρεάζουν τα ολιγοδενδροκύτταρα και τα οποία τελικά ήταν υπεύθυνα για την αλλοιωμένη έκφρασή τους. Μέσω αυτής της σειράς βημάτων, η ομάδα ήταν σε θέση να δείξει πώς μια αλλαγή στη διατροφή οδήγησε σε μακροχρόνιες αλλοιώσεις στην έκφραση γονιδίων.
Πιθανός νέος στόχος φαρμάκων
Οι ερευνητές διερεύνησαν επίσης έναν πιθανό τρόπο αντιστροφής της βλάβης. Όταν έδωσαν σε μερικά από τα προσβεβλημένα ποντίκια ένα φάρμακο που στοχεύει τους πυρηνικούς υποδοχείς, διαπίστωσαν ότι τα κατασταλμένα γονίδια που σχετίζονται με ολιγοδενδροκύτταρα και GABA ενεργοποιήθηκαν. Αυτό συνέπεσε με μειώσεις σε ορισμένες συμπεριφορές.
Ο ερευνητής Motoko Maekawa λέει: “Αυτό ήταν απόδειξη ότι φάρμακα που δρουν σε πυρηνικούς υποδοχείς μπορεί να είναι μια νέα θεραπεία για τη σχιζοφρένεια.”
Οι ερευνητές βρήκαν επίσης στοιχεία ότι τα ίδια γονίδια των πυρηνικών υποδοχέων έχουν κατασταλλεί σε άτομα με σχιζοφρένεια. Ανακάλυψαν αυτό εξετάζοντας θυλάκια τρίχας από δύο ομάδες ασθενών με σχιζοφρένεια.
«Το επόμενο βήμα είναι να δοκιμάσουμε την αποτελεσματικότητα των φαρμάκων που στοχεύουν αυτούς τους πυρηνικούς υποδοχείς σε ασθενείς με σχιζοφρένεια και να διερευνήσουμε πώς οι πυρηνικοί υποδοχείς ρυθμίζουν τη λειτουργία των ολιγοδενδροκυττάρων και των GABAεργικών νευρώνων για να αποτρέψουν την ανάπτυξη της παθοφυσιολογίας της σχιζοφρένειας».