Неврологи показали: с симптомами шизофрении возможно справиться

Простая пищевая добавка — бетаин — уменьшает выраженность поведенческих симптомов у мышей с генетической мутацией, вызывающей шизофрению. Она, вероятно, защищает белки, которые строят клеточные скелеты нейронов, пишет Eurek Alert со ссылкой на работу Высшей медицинской школы Токийского университета. Генетические исследования людей с диагнозом «шизофрения» обнаружили возможные связи между заболеванием и вариациями в гене семейства кинезинов 3b (KIF3B), а также связь с другим геном, участвующим в синтезе бетаина в организме. Обычно белок KIF3B связывается вместе с другим белком суперсемейства кинезинов и транспортирует груз, путешествуя вверх и вниз по скелету нервной клетки.

Мыши, использованные в недавнем исследовании, имели только одну функциональную копию гена KIF3B (модель шизофрении). Эти мыши избегают социальных взаимодействий и демонстрируют такую же слабую реакцию, как и люди, больные шизофренией, в тесте, называемом предымпульсным торможением (снижение моторной реакции организма на сильный резкий стимул, обычно звуковой, при наличии слабого предварительного стимула). Мутантные мыши, выращенные на диете с повышенной три раза концентрацией бетаина, демонстрировали нормальное поведение, чего не скажешь о контрольной группе.

Разобраться в механизме действия бетаина удалось благодаря отдельно выращенным нейронам, имевшим мутацию KIF3B. В клетки добавили флуоресцентные метки, чтобы можно было наблюдать за формированием клеточного скелета. По форме здоровый нейрон напоминает дерево — тело клетки, окруженное ветвями, дендритами, прикрепленными к длинному стволу, аксону. Мутантные нейроны имели необычную гиперразветвленную структуру со слишком большим количеством дендритов. Подобные сверхразветвленные нейроны также наблюдаются в образцах мозга людей с шизофренией. Во время развития здорового нейрона основная часть клетки заполняется компонентом скелета, называемым тубулином. Между тем, передний конус роста клетки выстраивается наружу благодаря движению нитчатого актина (еще один компонент клеточного скелета).

У мутантов это выстраивание происходит менее активно, а разделение между тубулином и актином размыто. Актин в клеточном скелете нейрона частично собирается другим белком, называемым CRMP2. Химический анализ мозга мышей-мутантов и людей, больных шизофренией, выявил значительное повреждение CRMP2, которое вызывает слипание белков. Известно, что бетаин предотвращает тип химического повреждения, карбонильный стресс, который вызывает эту дисфункцию CRMP2. Защищая CRMP2 от повреждений, лечение бетаином позволяет мутантным нейронам строить адекватные структуры. Другие эксперименты показали, что KIF3B и CRMP2 могут связываться вместе.

Простая пищевая добавка — бетаин — уменьшает выраженность поведенческих симптомов у мышей с генетической мутацией, вызывающей шизофрению. Она, вероятно, защищает белки, которые строят клеточные скелеты нейронов, пишет Eurek Alert со ссылкой на работу Высшей медицинской школы Токийского университета. Генетические исследования людей с диагнозом «шизофрения» обнаружили возможные связи между заболеванием и вариациями в гене семейства кинезинов 3b (KIF3B), а также связь с другим геном, участвующим в синтезе бетаина в организме. Обычно белок KIF3B связывается вместе с другим белком суперсемейства кинезинов и транспортирует груз, путешествуя вверх и вниз по скелету нервной клетки.

Мыши, использованные в недавнем исследовании, имели только одну функциональную копию гена KIF3B (модель шизофрении). Эти мыши избегают социальных взаимодействий и демонстрируют такую же слабую реакцию, как и люди, больные шизофренией, в тесте, называемом предымпульсным торможением (снижение моторной реакции организма на сильный резкий стимул, обычно звуковой, при наличии слабого предварительного стимула). Мутантные мыши, выращенные на диете с повышенной три раза концентрацией бетаина, демонстрировали нормальное поведение, чего не скажешь о контрольной группе.

Разобраться в механизме действия бетаина удалось благодаря отдельно выращенным нейронам, имевшим мутацию KIF3B. В клетки добавили флуоресцентные метки, чтобы можно было наблюдать за формированием клеточного скелета. По форме здоровый нейрон напоминает дерево — тело клетки, окруженное ветвями, дендритами, прикрепленными к длинному стволу, аксону. Мутантные нейроны имели необычную гиперразветвленную структуру со слишком большим количеством дендритов. Подобные сверхразветвленные нейроны также наблюдаются в образцах мозга людей с шизофренией. Во время развития здорового нейрона основная часть клетки заполняется компонентом скелета, называемым тубулином. Между тем, передний конус роста клетки выстраивается наружу благодаря движению нитчатого актина (еще один компонент клеточного скелета).

У мутантов это выстраивание происходит менее активно, а разделение между тубулином и актином размыто. Актин в клеточном скелете нейрона частично собирается другим белком, называемым CRMP2. Химический анализ мозга мышей-мутантов и людей, больных шизофренией, выявил значительное повреждение CRMP2, которое вызывает слипание белков. Известно, что бетаин предотвращает тип химического повреждения, карбонильный стресс, который вызывает эту дисфункцию CRMP2. Защищая CRMP2 от повреждений, лечение бетаином позволяет мутантным нейронам строить адекватные структуры. Другие эксперименты показали, что KIF3B и CRMP2 могут связываться вместе.