Zmiany w komórkach nerwowych mogą przyczyniać się do rozwoju choroby umysłowej

Badania dostarczają nowych informacji o tym, jak izolacja społeczna może zmniejszać produkcję mieliny. Według naukowców z Wyższej Szkoły Nauk Biomedycznych przy Szkole Medycznej w Mount Sinai, zmniejszona produkcja mieliny, stanowiącej ochronę włókien nerwowych, która jest tracona w przypadku chorób takich jak stwardnienie rozsiane, może również odgrywać rolę w rozwoju chorób psychicznych. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Neuroscience.

Mielina stanowi materiał izolujący, który owija się wokół aksonu, części nitkowatej komórki nerwowej, przez którą przesyłane są impulsy do innych komórek nerwowych. Nowa mielina jest produkowana przez komórki nerwowe zwane oligodendrocytami, w trakcie rozwoju oraz w wieku dorosłym, w celu naprawy uszkodzeń w mózgu u osób chorych np. na stwardnienie rozsiane (MS).

Nowe badanie, prowadzone przez doktor Patrizię Casaccia, profesora neurologii, genetyki i genomiki oraz neurologii w Mount Sinai, stwierdziło, że pozbawienie myszy kontaktów społecznych zmniejsza produkcji mieliny, wykazując tym samym, że na tworzenie nowych oligodendrocytów ma wpływ zmiana środowiska. Badanie to zapewnia wsparcie we wcześniejszym wykrywaniu nieprawidłowości mieliny w szerokim zakresie, w tym także w zaburzeniach psychiatrycznych autyzmu, lękach, schizofrenii i depresji.

Dr Casaccia, która jest również szefem Centrum Doskonalenia Odbudowy Mieliny w Instytucie Mózgu im. Friedmana przy Medycznej Szkole w Mount Sinai twierdzi, że brak społecznej interakcji w pierwszym okresie życia myszy wpłynął na mielinizację. Co więcej, izolacja społeczna dorosłych myszy powoduje behawioralne i strukturalne zmiany w neuronach, a także zaburzenia mieliny.

Zespół dr Casaccia odizolował dorosłe myszy, żeby ustalić, czy rozpoczęła się nowa formacja mieliny. Po ośmiu tygodniach, okazało się, że pojedyncze myszy wykazały oznaki społecznego wycofania.

Późniejsze analizy wykazały, że tkanki mózgu społecznie izolowanych myszy miały niższe niż normalnie poziomy mieliny, tworzącej oligodendrocyty w korze przedczołowej, ale nie w innych obszarach mózgu. Kora przedczołowa kontroluje bowiem skomplikowane zachowania emocjonalne i poznawcze.

Naukowcy odkryli również zmiany w chromatynie, stanowiącej uszczelnienie materiału DNA. W rezultacie, DNA nowych oligodendrocytów było niedostępne dla ekspresji genów.

Po zaobserwowanym zmniejszeniu produkcji mieliny u myszy społecznie odizolowanych, zespół dr Casacci zdecydował się ponownie wprowadzić te myszy do grupy społecznej. Po czterech tygodniach, społeczne objawy odstawienia i zmiany ekspresji genów były odwrócone.

Dr Cassacia powiedziała, że ich badanie pokazuje, że oligodendrocyty generują nową mielinę jako sposób reagowania na bodźce środowiskowe, a jej produkcja jest znacznie zmniejszona w społecznej izolacji. Nieprawidłowości występują u osób z chorobami psychicznymi charakterystycznymi dla społecznego wycofania.

Inne zaburzenia związane z utratą mieliny, takie jak MS, są często związane z depresją.

Badania to podkreśla znaczenie środowiska społeczego, jako stymulującego w tych przypadkach.

Laboratorium dr Casaccia w Mount Sinai zajmuje się tworzeniem oligodendrocytów w celu identyfikacji terapeutycznej naprawy mieliny. Nowo opracowane, farmakologiczne związki w komórkach mózgu gryzoni i ludzi, są już testowane w celu zbadania ich zdolności do tworzenia nowej mieliny.

Dr Casaccia jest laureatem Nagrody Javits Neuroscience przyznawanej przez Narodowy Instytut Chorób Neurologicznych i Udaru Mózgu, będącego oddziałem Narodowego Instytutu Zdrowia, który również finansuje te badania (R37-NS42925-10) wraz z Narodowym Towarzystwem Stwardnienia Rozsianego.