Bolehkah analisis rambut mendiagnosis skizofrenia?
Pendekatan baru untuk memeriksa asal-usul biologi skizofrenia telah mengenal pasti pengeluaran hidrogen sulfida yang berlebihan di otak sebagai faktor.
Baru-baru ini Perubatan Molekul EMBO kajian juga menunjukkan bahawa enzim yang membantu menghasilkan hidrogen sulfida di otak dan meninggalkan jejak pada rambut manusia dapat berfungsi sebagai biomarker presimptomatik untuk subjenis skizofrenia.
Para penyelidik mencadangkan bahawa penemuan itu boleh membawa kepada ubat baru untuk skizofrenia. Rawatan semasa, yang mensasarkan sistem dopamin dan serotonin otak, tidak selalu berkesan dan menimbulkan kesan sampingan.
"Menyasarkan jalur metabolik hidrogen sulfida memberikan pendekatan terapi baru," kata para penulis, yang penyelidikannya melibatkan tikus rekayasa genetik, tisu otak manusia postmortem, dan orang dengan dan tanpa skizofrenia.
Pengarang kajian kanan Dr. Takeo Yoshikawa, yang mengetuai pasukan psikiatri molekul di Pusat Sains Otak RIKEN di Jepun, menyatakan bahawa syarikat ubat telah berhenti mengembangkan rawatan baru untuk skizofrenia.
"Paradigma baru diperlukan untuk pengembangan obat-obatan baru," katanya, sambil menambahkan, "Saat ini, sekitar 30% pesakit dengan skizofrenia tahan terhadap terapi antagonis reseptor D2 dopamin."
Dalam mencari penanda yang lebih dipercayai
Ringkasnya, kajian baru ini meneroka asas molekul penanda tingkah laku skizofrenia yang disebut perencatan prepulse untuk mengenal pasti penanda biokimia yang lebih dipercayai dan objektif.
Kebanyakan orang bertindak balas terhadap bunyi yang tiba-tiba dengan terkejut. Walau bagaimanapun, jika mereka mendengar letupan pendek yang lebih kecil - atau prepulse - lebih awal, letupan yang lebih besar mengejutkan mereka lebih kurang. Ini kerana rangsangan menghalang tindak balas mengejutkan.
Selama beberapa dekad, para saintis telah mengetahui bahawa banyak orang dengan skizofrenia mempunyai perencatan prepulse yang lebih rendah; tindak balas mengejutkan mereka terhadap bunyi kuat secara tiba-tiba adalah berlebihan walaupun terdapat dorongan.
Dr. Yoshikawa dan rakan-rakannya menganggap penghambatan prepulse sebagai titik permulaan penyelidikan mereka.
Mereka menggunakan jenis tikus yang mempunyai tahap penghambatan prepulse yang berlainan untuk mencari corak ekspresi protein yang mungkin sesuai dengan tahap tersebut.
Pencarian ini mengenal pasti enzim Mpst. Para penyelidik memerhatikan bagaimana tikus dengan perencatan prepulse rendah mempunyai tahap otak Mpst yang jauh lebih tinggi daripada tikus dengan perencatan prepulse yang tinggi.
Mpst, hidrogen sulfida, dan folikel rambut
Mengetahui bahawa salah satu fungsi Mpst adalah untuk membantu menghasilkan hidrogen sulfida sebatian, pasukan kemudian menguji otak haiwan dan mendapati tahap hidrogen sulfida lebih tinggi pada mereka yang mempunyai perencatan prepulse yang rendah.
"Tidak ada yang pernah memikirkan hubungan kausal antara hidrogen sulfida dan skizofrenia," komentar Dr Yoshikawa.
"Setelah kami menemukan ini," tambahnya, "kami harus mencari tahu bagaimana hal itu terjadi dan apakah penemuan ini pada tikus akan berlaku bagi penderita skizofrenia."
Setelah mengenal pasti Mpst sebagai suspek utama mereka, para penyelidik kemudian mencari bukti lebih lanjut. Mereka merekayasa tikus yang kekurangan Mpst dan menunjukkan bahawa mereka mempunyai perencatan prepulse yang lebih tinggi daripada tikus biasa.
Hasil ini menunjukkan bahawa mengurangkan Mpst mungkin merupakan cara untuk memulihkan penghambatan prepulse.
Pada peringkat pengumpulan bukti seterusnya, pasukan membandingkan tisu otak postmortem dari orang dengan dan tanpa skizofrenia.
Perbandingan menunjukkan ekspresi yang lebih kuat dalam gen yang memberi kod untuk Mpst dalam tisu otak mereka yang menderita skizofrenia. Juga, nampaknya tahap Mpst sesuai dengan keparahan gejala skizofrenia sebelum kematian.
Dalam satu set ujian lain, para penyelidik memeriksa folikel rambut dari 149 orang dengan skizofrenia dan 166 orang tanpa penyakit ini. Mereka menemui tahap protein yang lebih tinggi yang menyalin maklumat dari gen yang memberi kod untuk Mpst dalam folikel dari orang-orang dengan skizofrenia.
Asal epigenetik skizofrenia
Peluang menghidap skizofrenia melibatkan interaksi gen dan persekitaran. Contoh interaksi ini adalah perubahan epigenetik di mana label kimia pada DNA dapat mengubah ekspresi gen, seperti menghidupkan dan mematikannya.
Ujian pada tikus dan tisu otak manusia postmortem menunjukkan bahawa tahap Mpst yang lebih tinggi berkorelasi dengan perubahan DNA yang mengakibatkan perubahan tetap pada ekspresi gen. Mengetahui hal ini, pasukan mencari faktor persekitaran yang mungkin menyebabkan kenaikan berterusan di Mpst.
Kerana hidrogen sulfida dapat melindungi dari keradangan yang disebabkan oleh tekanan, pasukan bertanya-tanya apakah tekanan keradangan semasa perkembangan otak awal mungkin menyumbang kepada penyebab skizofrenia.
"Kami mendapati bahawa penanda anti-oksidatif - termasuk pengeluaran hidrogen sulfida - yang mengimbangi tekanan oksidatif dan radang saraf semasa perkembangan otak berkorelasi dengan tahap Mpst di otak orang dengan skizofrenia," kata Dr. Yoshikawa.
Berspekulasi tentang apa ini artinya untuk asal-usul skizofrenia, dia menunjukkan bahawa apabila perubahan epigenetik mengaktifkan pengeluaran hidrogen sulfida yang berlebihan, itu akan berlangsung seumur hidup individu. Dia menyebut skizofrenia ini disebabkan oleh "tekanan sulfida."
"Hasil kami memberikan prinsip atau paradigma baru untuk merancang ubat-ubatan, dan kami saat ini menguji apakah menghambat sintesis hidrogen sulfida dapat meredakan gejala pada model tikus skizofrenia."
Takeo Yoshikawa Dr.
