Model Mamalia Mencadangkan Gen Tunggal Dihubungkan dengan OCD
Tikus yang diubah secara genetik, yang berkelakuan seperti orang dengan jenis gangguan obsesif-kompulsif (OCD) tertentu, dapat membantu para saintis merancang terapi baru untuk keadaan yang melemahkan ini.
Para penyelidik membuat penemuan secara tidak sengaja sambil melihat peranan gen, yang disebut Slitrk5, yang sebelumnya mereka kaitkan dengan sel stem darah dan sel vaskular.
Dalam edisi dalam talian dari Perubatan Alam para saintis melaporkan bagaimana, dalam kajian susulan, tikus di mana gen tersebut dilumpuhkan ("tersingkir") menunjukkan kegelisahan dan kegelisahan yang melampau.
Kajian lebih lanjut menunjukkan bahawa litar otak tikus ini diubah dengan cara yang sama yang terlibat dalam OCD pada manusia.
Penemuan ini menghubungkan Slitrk5 dengan perkembangan tingkah laku seperti OCD, dan menawarkan saintis model tetikus baru untuk gangguan itu, kata penyelidik bersama kanan kajian tersebut, Dr. Shahin Rafii dan Dr. Francis S.Y. Lee.
"Secara keseluruhan, data kami menunjukkan bahawa Slitrk5 mungkin memiliki peranan sentral dalam pengembangan gejala inti OCD - mencederakan diri, tingkah laku berulang dan peningkatan kegelisahan," kata Dr. Rafii.
"Sangat sedikit gangguan psikiatri yang dikaitkan dengan satu gen, dan penting untuk mengetahui apakah pesakit dengan gangguan tersebut mengalami perubahan Slitrk5."
Penemuan ini dapat membantu para saintis memahami dengan lebih baik perkembangan dan rawatan untuk satu atau lebih daripada beberapa jenis tingkah laku OCD manusia yang berbeza, kata Drs. Sergey Shmelkov dan Adília Hormigo, pengarang bersama kajian dan ahli Institut Sel Sel Ansary.
"Kami tidak dapat membuat persamaan langsung antara tikus dan manusia, kerana tingkah laku OCD pada tikus muncul sebagai perawatan diri yang berlebihan, dan pada manusia ada spektrum tingkah laku yang luas, dari mencuci tangan hingga tindakan kompulsif lain serta pemikiran obsesif , "Kata Dr. Lee.
"Tetapi penemuan kami mengenai fungsi otak yang berubah menunjukkan hubungan yang sangat kuat pada saat ini dengan beberapa masalah yang dilihat pada manusia."
Pasukan penyelidik tidak dapat mengatakan mengapa gen yang terdapat dalam sel induk darah dan sel vaskular dapat terlibat dalam gangguan otak tingkah laku, tetapi mereka berspekulasi bahawa "percakapan silang" antara sistem vaskular di otak dan neuron dalam tisu otak mungkin menjadi penghubung .
Dr. Rafii dan rakan-rakannya sebelumnya telah mengenal pasti Slitrk5 dalam sel induk progenitor yang membuat darah, dan mereka kemudian menunjukkan bahawa protein yang dihasilkan oleh gen ini dinyatakan dalam leukemia, sel induk embrio, dan dalam subset sel endotel, yang merupakan asas blok bangunan untuk sistem peredaran darah.
Dalam kajian ini, para penyelidik melihat kesan yang dihasilkan ketika gen Slitrk5 "tersingkir" pada tikus makmal dan diganti dengan gen "reporter". "Kami melakukan ini kerana kami ingin melihat kesannya pada sistem darah, itulah yang paling kami minati," kata Dr. Shmelkov.
"Tetapi kami tidak menemui apa-apa, yang mengecewakan."
Tetapi kemudian Dr. Shmelkov dan Dr. Hormigo menyedari bahawa beberapa tikus kalah mati mula mengalami lesi wajah, dan lama-kelamaan, semua tikus tanpa Slitrk5 akhirnya mengalami masalah kulit yang sama. Mereka juga menyedari bahawa tikus itu hiperaktif dan kelihatannya sering menawan diri mereka sendiri.
Para penyelidik merakam video tingkah laku ini dan mengukurnya, dan mendapati bahawa tikus yang tersingkir itu lebih cantik daripada tikus jenis liar, yang berfungsi sebagai kawalan eksperimen.
Satu set eksperimen susulan dengan saintis dari makmal Dr. Lee, Dr. Kevin Bath dan Iva Dincheva, menyimpulkan bahawa tikus juga jauh lebih cemas dibandingkan dengan tikus kawalan.
Para saintis memberikan Prozac, ubat standard yang digunakan dalam rawatan untuk pesakit dengan OCD, kepada kedua-dua set tikus, dan mendapati bahawa rawatan berlebihan berhenti sepenuhnya pada haiwan percubaan.
"Sekarang kita memiliki model tikus ini, kita dapat menguji terapi baru untuk OCD yang akhirnya dapat diterapkan pada manusia," kata Dr. Hormigo. "Kami tahu Prozac berfungsi untuk memperbaiki beberapa gejala OCD pada manusia - ubat ini juga berfungsi untuk tikus OCD kami - tetapi kesannya boleh menjadi sementara dan rawatan yang lebih disasarkan diperlukan."
Para penyelidik kemudian melihat fungsi otak pada tikus. Dengan memeriksa aktiviti gen pelapor yang menggantikan Slitrk5 pada tikus kalah mati, mereka mendapati gen itu aktif di seluruh otak, tetapi aktif secara berlebihan di satu bahagian korteks frontal.
Kumpulan Dr. Francis Lee, yang merangkumi penulis utama Dr. Deqiang Jing dan Catia Proenca, kemudian melakukan analisis yang canggih dan menemui kelainan struktur di kawasan otak yang berkaitan, striatum, kawasan otak yang terlibat dalam ganjaran dan pengambilan keputusan.
Neuron di dalam striatum kurang kompleks daripada pada tisu otak normal, yang menjadi masalah kerana neuron ini bertindak seperti hub yang menerima dan menghantar input ke dan dari korteks, kata Dr Jing.
Penyelidikan lebih lanjut menunjukkan bahawa tahap reseptor glutamat dalam neuron tertentu menurun, dibandingkan dengan tikus kawalan.
"Penemuan molekul ini menunjukkan bahawa gen ini memainkan peranan unik dan tidak dijangka dalam mengubah neurotransmisi glutamat dalam rangkaian tertentu ini," kata Ms. Proenca.
Penyelidik lain telah membuat model tetikus jenis OCD lain pada tahun 2007.
Namun, buat pertama kalinya, penemuan yang melibatkan Slitrk5 oleh Drs. Rafii, Lee dan pasukan mereka konsisten dengan kajian pencitraan pada manusia dengan OCD yang mengimplikasikan disregulasi litar kortikostriatal dalam gangguan tersebut.
"Karya ini adalah cabang yang tidak dijangka dari sains sel induk ke dalam bidang psikiatri, dan berpotensi memiliki aplikasi besar untuk rawatan penyakit neuropsikiatrik," kata Dr Rafii.
Sumber: New York- Hospital Presbyterian / Pusat Perubatan Weill Cornell / Kolej Perubatan Weill Cornell
