
Физиологи из
Университета Дьюка обнаружили в исследовании на мышах универсальный молекулярный
механизм, вызывающий три вида нейрональных изменений, которые традиционно
связывают с возникновением шизофрении у людей. Результаты работы опубликованы в
Nature Neuroscience.
Среди
множества причин заболевания шизофренией, современные ученые на первое место
ставят патологические изменения в функционировании головного мозга человека.
Существует три группы такого рода аномалий, лежащие в основе нескольких
конкурирующих теорий, объясняющих этиологию шизофрении. Первая группа опирается
на структурные изменения мозга – деградацию серого вещества и уменьшение
количества нервных связей (о том, являются они причиной или следствием заболевания, ведутся споры). Вторая группа отмечает повышенную, ничем не
обусловленную активность нейронов во фронтальных и височных долях, а также
гиппокампе.  Третья указывает на
дисбаланс в выработке различных нейромедиаторов, прежде всего дофамина и
глутамата. Новое исследование утверждает, что все три типа патологических
изменений могут иметь одну общую нейромолекулярную причину. 
Ученые
использовали в качестве модельного организма мышей. В их нервных клетках
физиологи удаляли сложный актин-связывающий белок – Arp2/3. Он участвует в
построении клеточного скелета из микрофиламентов – нитей глобулярного белка
актина (из которого, в том числе, 
состоят мышцы). Также, Arp2/3 играет важную роль в образовании
дендритных шипиков – мембранных выростов на поверхности дендритов, с помощью
которых нейрон может образовывать синаптическое соединение с другими клетками и
получать или передавать сигналы. 
К удивлению
исследователей, оказалось, что мыши с удаленным Arp2/3 демонстрируют поведение,
схожее с симптомами шизофрении. При этом прием антипсихотических препаратов
облегчает или полностью купирует часть этих симптомов. Но самое главное, все
симптомы были связаны с конкретными патологическими изменениями в анатомии и
физиологии мозга, которые  обнаруживают у
больных шизофренией людей.
Так,
например, известно, что у шизофреников наблюдается сокращение дендритных
шипиков в нейронах фронтальных долей коры головного мозга. То же самое наблюдалось и у
мышей без Arp2/3. 
Существуют
наблюдения, что при шизофрении нейроны лобной коры проявляют необъяснимую
гиперактивность.  Ученые обнаружили, что
нервные клетки мышей, лишённые дендритных шипиков, а, следовательно, и
возможности создавать химические синапсы, перекоммутируются посредством эфапсов
– электрических возбуждающих синапсов. Эфапсы возникают с помощью прямого
соединения мембран нейронов. В этом случае возбуждение одного нейрона в
ансамбле автоматически приводит к возбуждению всех связанных с ним через эфапсы
нервных клеток, что исключено при адресной химической передаче импульса.
Наконец,  есть доминирующая в течение долгого времени катехоламиновая
теория шизофрении, гласящая, что психотические симптомы обусловлены повышенной
выработкой нейромедиатора дофамина. Она была неоднократно подтверждена
эффективным лечением шизофреников с помощью дофаминподавляющих препаратов. Мыши
без Arp2/3 также вносят лепту в ее обоснование.
При избытке
дофамина наблюдаются двигательные нарушения, так как он участвует в регуляции моторной
активности и мышечного тонуса. Нередко
можно наблюдать длительные хаотичные, порывистые действия больных шизофренией.
Их сложно успокоить, они могут демонстрировать нечеловеческую физическую силу в
разгар острого психоза. Схожие симптомы наблюдались и у мышей с
удаленным Arp2/3. Более того, они довольно эффективно снимались с помощью
галоперидола и других нейролептиков. 
Перепроизводство
дофамина в нейронах также оказалось напрямую связано с их постоянным
перевозбуждением.
Исследователи
полагают, что обнаружили универсальный механизм, который позволяет объединить
все существующие нейрофизиологические объяснения шизофрении и создать в будущем
действенный метод ее излечения.
