sức khỏe của hệ thần kinh

Tâm thần phân liệt: Các gen liên quan và thay đổi trong hệ thống thần kinh trung ương

Gen liên quan đến tâm thần phân liệt

Hiện tại, các gen liên quan đến tâm thần phân liệt là COMT (cathecol-O-methyltransferase, NRG1 (neuregulin 1) và DISC 1 (bị phá vỡ trong bệnh tâm thần phân liệt 1). Một số đặc điểm chính liên quan đến các gen liên quan sẽ được giải thích ngắn gọn dưới đây.

  • COMT là gen mã hóa cho một loại enzyme làm suy giảm catecholamine. Nó được biểu hiện ở nồng độ cao ở vỏ não trước trán và vùng đồi thị, cụ thể hơn là trong không gian ngoài khớp thần kinh. Vì ở cấp độ vỏ não trước trán, các chất vận chuyển cho chất dẫn truyền thần kinh dopamine rất ít, người ta đã đưa ra giả thuyết rằng COMT có chức năng bù dopamine ở vỏ não trước trán. Một số nghiên cứu cũng chỉ ra rằng một đa hình nucleotide duy nhất trên gen COMT gây ra sự giảm hoạt động enzyme trong não và tế bào lympho. Sự giảm hoạt động enzyme này dẫn đến mức độ dopamine cao hơn ở vỏ não trước trán.
  • NRG1 và thụ thể ERB4 của nó đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình phát triển hệ thần kinh trung ương. Đặc biệt, chúng có vẻ quan trọng đối với dạng các khối nội tạng GABAergic có chứa parvalbumin. Không chỉ vậy, trong thời kỳ hậu sinh, người ta đã thấy rằng NRG1 đóng một vai trò quan trọng trong tính dẻo của các khớp thần kinh glutamatergic và cũng có liên quan đến sự biệt hóa của oligodendrocytes.
  • DISC1 là một protein neo, có nhiều chức năng. Nó tham gia vào các quá trình như sự tăng sinh của các tổ tiên thần kinh, sự khác biệt và sự hình thành đuôi gai. Ở vỏ não trước trán, nó ảnh hưởng đến sự lưu loát bằng lời nói.

Bất thường ở cấp độ của hệ thống thần kinh trung ương

Bên cạnh những thay đổi di truyền được mô tả, người ta cũng quan sát thấy rằng những người bị tâm thần phân liệt có những thay đổi trong cấu trúc và chức năng của họ trong não.

Ví dụ, người ta đã thấy rằng khối lượng và kích thước não của bệnh nhân tâm thần phân liệt đã giảm. Cũng có những thay đổi về kích thước của hệ thống tâm thất hoặc thùy trán. Đặc biệt, một trong những khu vực của não dễ bị tâm thần phân liệt nhất là vỏ lưng-sau-trước-trước, có dấu hiệu thay đổi trong điều kiện bệnh lý. Cụ thể, các quần thể tế bào thần kinh bị ảnh hưởng trong khu vực này của não chủ yếu là ba: tế bào thần kinh hình chóp, tế bào thần kinh GABAergic và sợi trục đến từ tế bào thần kinh ở đồi thị và tế bào thần kinh dopaminergic.

  • Các tế bào thần kinh hình chóp chiếm khoảng 75% các tế bào thần kinh vỏ não. Chúng là các tế bào thần kinh sử dụng glutamate, một chất dẫn truyền thần kinh kích thích, quan trọng để thực hiện đúng chức năng nhận thức. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra sự hiện diện của sự thay đổi giải phẫu ở cấp độ của các tế bào thần kinh này; ví dụ, bệnh nhân tâm thần phân liệt cho thấy giảm gai gai, đuôi gai ngắn hơn và khả năng vận động kém so với một đối tượng khỏe mạnh. Điều này dẫn đến giả thuyết rằng cá nhân bị ảnh hưởng bởi tâm thần phân liệt có sự giảm các yếu tố đầu vào kích thích, và do đó, một sự thay đổi ở cấp độ hệ thống glutamatergic.
  • GABAergic interneuron, sử dụng GABA, một chất dẫn truyền thần kinh ức chế, chiếm khoảng 25% tế bào thần kinh vỏ não. Chúng điều chỉnh hoạt động của các tế bào thần kinh hình chóp. Hiện nay người ta biết rằng trong bệnh tâm thần phân liệt có sự thay đổi các tế bào thần kinh ức chế GABAergic ở vỏ não. Cụ thể, việc giảm nồng độ GAD67, enzyme chính tổng hợp GABA, được ghi lại.
  • Các sợi trục đến từ các tế bào thần kinh thalamus và tế bào thần kinh dopaminergic ở trung não, điều chỉnh hoạt động của các tế bào thần kinh hình chóp và các tế bào nội tiết GABAergic. Người ta đã chứng minh rằng các cá nhân tâm thần phân liệt cho thấy giảm tín hiệu dopaminergic có thể là do giảm số lượng sợi trục hoặc do giảm tổng hợp dopamine. Người ta cũng đưa ra giả thuyết rằng sự giảm khả năng của dopamine có thể phụ thuộc vào sự thay đổi ở cấp độ gen COMT, chịu trách nhiệm về mức độ dopamine trong vỏ não.

Vì những thiếu sót liên quan đến trí nhớ làm việc dường như là một đặc điểm đặc biệt của bệnh lý được kiểm tra, nên việc cố gắng tìm hiểu bản chất của các thay đổi đối với mạch thần kinh trong vỏ não, có thể hữu ích cho việc xác định các phân tử mục tiêu mới.

Gần đây, bên cạnh các hệ thống dẫn truyền thần kinh cổ điển được đề cập ở trên, nó cũng đã được chứng minh rằng các hệ thống tín hiệu khác cũng có thể bị thay đổi trong bệnh tâm thần phân liệt. Trong số này, con đường của chinurenin, chịu trách nhiệm tổng hợp axit kinurenic, dường như đóng một vai trò quan trọng. Thật vậy, người ta đã chứng minh rằng axit kinurenic có ở nồng độ cao trong não của những người bị tâm thần phân liệt.

Axit quinuenic

Axit kynurenic là một sản phẩm có nguồn gốc từ sự chuyển hóa của axit amin tryptophan, có tác dụng thần kinh trong hệ thống thần kinh trung ương và có liên quan đến một số bệnh thoái hóa thần kinh. Nhiều nghiên cứu cho thấy các loại thuốc có thể làm giảm nồng độ axit kinurenic cao có trong não của bệnh nhân tâm thần phân liệt có thể được thêm vào chế độ chống loạn thần hiện nay, để điều trị rối loạn nhận thức của rối loạn này. Thật vậy, người ta đã chứng minh rằng thuốc chống loạn thần có thể tác động lên các triệu chứng tích cực như ảo giác và ảo tưởng, nhưng chúng không thể tác động đến suy giảm nhận thức. Có nhiều hy vọng cho chiến lược trị liệu mới này liên quan đến axit chinurenic. Trên thực tế, có những nghiên cứu được thực hiện trên các mô hình động vật trong đó khả năng nhận thức đã được thử nghiệm sau khi điều trị bằng axit kinurenic. Từ những nghiên cứu này, chỉ ra rằng 28% động vật được sản xuất quá mức axit kinurenic, đã không thể giải quyết vấn đề mà thay vào đó, động vật điều khiển giải quyết dễ dàng.