Sia la natura che l'educazione aumentano il rischio di schizofrenia
Il team ha lavorato con topi geneticamente modificati, nonché con i genomi di migliaia di persone affette da schizofrenia. Hanno scoperto che i difetti nei geni a rischio di schizofrenia, insieme allo stress ambientale subito dopo la nascita, possono causare uno sviluppo anormale del cervello e aumentare il rischio di sviluppare la schizofrenia di quasi una volta e mezza.
"Il nostro studio suggerisce che se le persone hanno un singolo fattore di rischio genetico da solo o un ambiente traumatico solo nella prima infanzia, potrebbero non sviluppare disturbi mentali come la schizofrenia", afferma Guo-li Ming, MD, Ph.D., professore di neurologia e membro dell'Institute for Cell Engineering presso la Johns Hopkins University School of Medicine.
"Ma i risultati suggeriscono anche che qualcuno che porta il fattore di rischio genetico e sperimenta certi tipi di stress all'inizio della vita potrebbe avere maggiori probabilità di sviluppare la malattia".
Determinare la causa o le cause esatte della schizofrenia è stato notoriamente difficile a causa dell'interazione di più geni e fattori scatenanti ambientali, afferma Ming.
Durante la ricerca di indizi a livello molecolare, i ricercatori si sono concentrati sull'interazione di due fattori a lungo associati alla malattia: la proteina Disructed-in-Schizophrenia 1 (DISC1), che è vitale per lo sviluppo del cervello, e GABA, una sostanza chimica del cervello necessaria per la normale funzione cerebrale.
Per lo studio, i ricercatori hanno progettato i topi per avere livelli più bassi di proteina DISC1 in un tipo di neurone nell'ippocampo, una regione del cervello coinvolta nell'apprendimento, nella memoria e nella regolazione dell'umore.
Attraverso un microscopio, hanno notato che le cellule cerebrali di topo appena nato con livelli ridotti di proteina DISC1 avevano neuroni simili per dimensioni e forma a quelli di topi con livelli normali di proteina DISC1. I ricercatori hanno quindi progettato gli stessi neuroni nei topi per avere GABA più efficace. Quelle cellule cerebrali sembravano molto diverse dai neuroni normali, con proiezioni più lunghe.
I topi appena nati a cui è stato somministrato sia il GABA più efficace che i livelli ridotti di DISC1 hanno avuto le proiezioni più lunghe, suggerendo, ha detto Ming, che le anomalie sia in DISC1 che in GABA insieme potrebbero alterare i neuroni in via di sviluppo in peggio.
Nel frattempo, altri gruppi di ricerca presso l'Università di Calgary e presso l'Istituto Nazionale di Scienze Fisiologiche in Giappone hanno dimostrato nei topi neonati che i cambiamenti nell'ambiente e lo stress di routine potrebbero impedire al GABA di funzionare correttamente durante lo sviluppo.
Successivamente, i ricercatori hanno studiato sia i topi normali che quelli con livelli di DISC1 ridotti in una situazione stressante. Per stressare i topi, i neonati sono stati separati dalle madri per tre ore al giorno per dieci giorni. I ricercatori hanno quindi esaminato i neuroni dei neonati normali stressati e non hanno trovato differenze nelle loro dimensioni, forma e organizzazione rispetto ai topi non stressati.
Tuttavia, quando hanno stressato i topi neonati con livelli di DISC1 ridotti, i neuroni erano più grandi, più disorganizzati e avevano più proiezioni rispetto ai neuroni dei topi non stressati. In effetti, le proiezioni andavano alle parti sbagliate del cervello.
Infine, per vedere se i risultati nei topi resistessero a sospetti fattori di rischio di schizofrenia umana, i ricercatori hanno confrontato le sequenze genetiche di 2.961 pazienti affetti da schizofrenia e persone sane provenienti da Scozia, Germania e Stati Uniti.
I risultati hanno rivelato che se il genoma di una persona presentava una combinazione specifica di modifiche di singole lettere del DNA, allora quella persona ha 1,4 volte più probabilità di una persona senza di essa di sviluppare la schizofrenia. Tuttavia, il rischio non aumentava se si verificava una singola modifica della lettera del DNA in uno solo di questi geni.
"Ora che abbiamo identificato i rischi genetici precisi, possiamo cercare razionalmente farmaci che correggano questi difetti", afferma Hongjun Song, Ph.D., coautore, professore di neurologia e direttore del Programma sulle cellule staminali presso l'Istituto per Ingegneria cellulare.
Il rapporto è pubblicato inCellula.
Fonte: Johns Hopkins Medicine
