Broccoli Sprout Compound Membantu Memulihkan Ketidakseimbangan Kimia Otak di Skizofrenia

Dalam satu siri kajian yang baru diterbitkan pada manusia dan haiwan, penyelidik Johns Hopkins Medicine mengatakan bahawa mereka telah mengenal pasti ketidakseimbangan kimia yang berkaitan dengan glutamat pada otak pesakit skizofrenia - dan bahawa ketidakseimbangan ini berpotensi dibalikkan menggunakan sebatian yang berasal dari kecambah brokoli, yang diketahui sebagai sulforaphane.

"Ada kemungkinan kajian masa depan dapat menunjukkan sulforaphane menjadi makanan tambahan yang selamat untuk memberi orang berisiko terkena skizofrenia sebagai cara untuk mencegah, menunda atau menumpulkan permulaan gejala," kata Akira Sawa, MD, PhD, profesor psikiatri dan tingkah laku sains di Sekolah Perubatan Universiti Johns Hopkins dan pengarah Pusat Skizofrenia Johns Hopkins.

Skizofrenia adalah gangguan melemahkan yang dicirikan oleh halusinasi, khayalan dan pemikiran yang tidak teratur, perasaan, tingkah laku, persepsi dan bercakap. Ubat-ubatan semasa yang digunakan untuk mengubati skizofrenia tidak berfungsi untuk semua orang, dan ia boleh menyebabkan pelbagai kesan sampingan, termasuk masalah metabolik yang meningkatkan risiko kardiovaskular, pergerakan tidak disengaja, kegelisahan, kekakuan dan "gegaran."

Dalam kajian pertama, diterbitkan dalam jurnal JAMA Psikiatri, pasukan penyelidik mencari perbezaan metabolisme otak antara orang dengan skizofrenia dan kawalan yang sihat. Mereka merekrut 81 pesakit dari Pusat Skizofrenia Johns Hopkins dalam tempoh 24 bulan dari episod psikosis pertama mereka, serta 91 kawalan sihat dari masyarakat. Peserta berusia rata-rata 22 tahun, dan 58% adalah lelaki.

Para penyelidik menggunakan magnet yang kuat untuk mengukur dan membandingkan lima kawasan di otak antara peserta dengan dan tanpa psikosis. Analisis komputer terhadap data spektroskopi resonans magnetik 7-Tesla (MRS) mengenal pasti metabolit kimia individu dan kuantiti mereka.

Rata-rata, pesakit dengan psikosis mempunyai glutamat 4 persen kurang di kawasan otak korteks anterior otak, dibandingkan dengan orang yang sihat. Glutamat terkenal dengan perannya dalam mengirim pesan antara sel-sel otak, dan telah dikaitkan dengan kemurungan dan skizofrenia, jadi penemuan ini menambahkan bukti bahawa tahap glutamat berperan dalam skizofrenia.

Selanjutnya, para penyelidik mendapati pengurangan 3% glutathione kimia pada korteks cingulate anterior otak dan 8% pada thalamus. Glutathione terbuat dari tiga molekul yang lebih kecil, dan salah satunya adalah glutamat.

Seterusnya, para penyelidik menyiasat bagaimana glutamat dikendalikan di otak dan adakah pengurusan penyakit itu salah. Mereka mula-mula melihat bagaimana ia disimpan. Oleh kerana glutamat adalah blok bangunan glutathione, para penyelidik ingin mengetahui apakah otak mungkin menggunakan glutathione sebagai cara untuk menyimpan glutamat tambahan. Dan jika demikian, para penyelidik tertanya-tanya apakah mereka boleh menggunakan ubat yang diketahui untuk mengalihkan keseimbangan ini untuk melepaskan glutamat daripada simpanan apabila tidak mencukupi, atau menghantarnya ke simpanan jika terdapat terlalu banyak.

Dalam kajian lain, muncul dalam jurnal PNAS, pasukan menggunakan ubat L-Buthionine sulfoximine dalam sel otak tikus untuk menyekat enzim yang mengubah glutamat menjadi glutathione, yang memungkinkannya habis.

Pasukan ini mendapati bahawa saraf ini lebih bersemangat dan melepaskan tembakan lebih cepat, yang bermaksud mereka mengirim lebih banyak mesej ke sel otak lain. Para penyelidik mengatakan perubahan keseimbangan dengan cara ini sama dengan corak yang terdapat di otak orang yang menderita skizofrenia.

Seterusnya, para penyelidik ingin melihat apakah mereka dapat melakukan sebaliknya dan mengubah keseimbangan untuk mendapatkan lebih banyak glutamat yang disimpan dalam bentuk glutathione. Mereka menggunakan sulforaphane kimia yang terdapat dalam tunas brokoli, yang diketahui dapat mengaktifkan gen yang menghasilkan lebih banyak enzim yang melekat glutamat dengan molekul lain untuk membuat glutathione.

Ketika mereka merawat sel-sel otak tikus dengan glutathione, ini memperlambat kecepatan sel saraf ditembak, yang bermaksud mereka mengirim lebih sedikit pesan. Ini mendorong sel-sel otak untuk berkelakuan kurang seperti corak yang terdapat di otak dengan skizofrenia.

"Kami memikirkan glutathione sebagai glutamat yang disimpan di dalam tangki gas," kata Thomas Sedlak, MD, PhD, penolong profesor psikiatri dan sains tingkah laku. "Sekiranya anda mempunyai tangki gas yang lebih besar, anda mempunyai lebih banyak peluang untuk sejauh mana anda boleh memandu, tetapi sebaik sahaja anda mengeluarkan gas dari tangki itu akan terbakar dengan cepat. Kita boleh menganggap mereka yang menderita skizofrenia mempunyai tangki gas yang lebih kecil. "

Seterusnya, para penyelidik ingin menguji sama ada sulforaphane dapat mengubah tahap glutathione dalam otak orang yang sihat dan melihat apakah ini akhirnya dapat menjadi strategi bagi orang yang mengalami gangguan mental.

Dalam eksperimen ini, diterbitkan dalam jurnal Neuropsychiatri Molekul, para penyelidik merekrut sembilan sukarelawan yang sihat (empat wanita, lima lelaki) untuk mengambil dua kapsul dengan 100 mikromol sulforaphane setiap hari dalam bentuk ekstrak brokoli selama tujuh hari.

Sebilangan peserta mengatakan mereka mengalami gas dan ada yang sakit perut ketika memakan kapsul ketika perut kosong, tetapi secara keseluruhan sulforaphane dapat diterima dengan baik.

Para penyelidik mendapati bahawa selepas tujuh hari, terdapat sekitar 30% peningkatan tahap glutathione rata-rata dalam otak subjek yang sihat. Sebagai contoh, di hipokampus, kadar glutathione meningkat rata-rata 0.27 milimolar dari garis dasar 1.1 milimolar setelah tujuh hari mengambil sulforaphane.

Para saintis mengatakan penyelidikan lebih lanjut diperlukan untuk menentukan sama ada sulforaphane dapat mengurangkan gejala psikosis atau halusinasi pada orang dengan skizofrenia. Mereka juga perlu menentukan dos yang optimum dan melihat berapa lama orang mesti mengambilnya untuk memerhatikan kesannya.

Para penyelidik memberi amaran bahawa penemuan ini tidak membenarkan atau menunjukkan nilai penggunaan suplemen sulforaphane yang tersedia secara komersial untuk merawat atau mencegah skizofrenia, dan pesakit harus berjumpa dengan doktor mereka sebelum mencuba apa-apa jenis suplemen bebas. Versi suplemen sulforaphane dijual di kedai makanan kesihatan dan di kaunter vitamin, dan tidak dikawal selia oleh Pentadbiran Makanan dan Dadah A.S.

"Bagi orang yang terdedah kepada penyakit jantung, kita tahu bahawa perubahan dalam diet dan senaman dapat membantu mencegah penyakit ini, tetapi belum ada yang serupa untuk gangguan mental yang teruk," kata Sedlak. "Kami berharap suatu hari nanti kita dapat membuat penyakit mental dapat dicegah hingga tahap tertentu."

Sumber: Johns Hopkins Medicine