Kedua-dua Alam dan Pemeliharaan Meningkatkan Risiko untuk Skizofrenia

Penyelidik di Universiti Johns Hopkins mengatakan bahawa mereka sekarang mempunyai pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana sifat dan pengasuhan dapat mempengaruhi risiko seseorang untuk skizofrenia dan perkembangan otak yang tidak normal pada umumnya.

Pasukan ini bekerja dengan tikus yang direkayasa secara genetik, serta genom ribuan orang dengan skizofrenia. Mereka mendapati bahawa kecacatan pada gen berisiko skizofrenia, bersama dengan tekanan persekitaran tepat selepas kelahiran, dapat menyebabkan perkembangan otak yang tidak normal dan meningkatkan risiko terkena skizofrenia hampir satu setengah kali.

"Kajian kami menunjukkan bahawa jika orang mempunyai satu faktor risiko genetik sahaja atau persekitaran traumatik pada awal kanak-kanak saja, mereka mungkin tidak mengalami gangguan mental seperti skizofrenia," kata Guo-li Ming, MD, Ph.D., profesor neurologi dan ahli Institut Kejuruteraan Sel di Sekolah Perubatan Universiti Johns Hopkins.

"Tetapi penemuan itu juga menunjukkan bahawa seseorang yang membawa faktor risiko genetik dan mengalami tekanan tertentu pada awal kehidupan mungkin lebih cenderung untuk menghidap penyakit ini."

Menentukan penyebab atau penyebab sebenar skizofrenia sangat sukar kerana interaksi pelbagai gen dan pencetus persekitaran, kata Ming.

Semasa mencari petunjuk pada tahap molekul, para penyelidik mengaitkan interaksi dua faktor yang lama dikaitkan dengan penyakit ini: Protein terganggu-dalam-skizofrenia 1 (DISC1), yang sangat penting untuk perkembangan otak, dan GABA, bahan kimia otak yang diperlukan untuk fungsi otak yang normal.

Untuk kajian itu, para penyelidik merekayasa tikus untuk memiliki kadar protein DISC1 yang lebih rendah dalam satu jenis neuron di hipokampus - kawasan otak yang terlibat dalam pembelajaran, ingatan dan pengaturan mood.

Melalui mikroskop, mereka menyatakan bahawa sel otak tikus yang baru lahir dengan kadar protein DISC1 yang berkurang mempunyai neuron yang sama ukuran dan bentuknya dengan tikus dengan tahap protein DISC1 yang normal. Para penyelidik kemudian membuat neuron yang sama pada tikus untuk mempunyai GABA yang lebih berkesan. Sel-sel otak itu kelihatan jauh berbeza daripada neuron biasa, dengan unjuran yang lebih lama.

Tikus yang baru lahir yang diberi kedua-dua GABA yang lebih berkesan dan tahap DISC1 yang berkurang mempunyai unjuran terpanjang, menunjukkan, kata Ming, bahawa kelainan pada kedua-dua DISC1 dan GABA bersama-sama dapat mengubah neuron yang berkembang menjadi lebih buruk.

Sementara itu, pasukan penyelidikan lain di University of Calgary dan di Institut Sains Fisiologi Nasional di Jepun menunjukkan pada tikus yang baru lahir bahawa perubahan persekitaran dan tekanan rutin dapat membuat GABA tidak berfungsi dengan baik semasa pembangunan.

Seterusnya, para penyelidik mengkaji kedua-dua tikus normal dan mereka yang mengalami penurunan tahap DISC1 dalam keadaan tertekan. Untuk menekankan tikus, bayi yang baru lahir dipisahkan dari ibu mereka selama tiga jam sehari selama sepuluh hari. Para penyelidik kemudian memeriksa neuron dari bayi baru lahir yang tertekan dan tidak menemui perbezaan saiz, bentuk dan organisasi mereka berbanding dengan tikus yang tidak mengalami tekanan.

Namun, ketika mereka menekankan tikus yang baru lahir dengan kadar DISC1 yang berkurang, neuronnya lebih besar, lebih tidak teratur dan mempunyai lebih banyak unjuran daripada neuron tetikus yang tidak tertekan. Sebenarnya, unjuran itu menuju ke bahagian otak yang salah.

Akhirnya, untuk melihat apakah hasilnya pada tikus menahan faktor risiko skizofrenia manusia yang disyaki, para penyelidik membandingkan urutan genetik 2,961 pesakit skizofrenia dan orang yang sihat dari Scotland, Jerman dan Amerika Syarikat.

Hasil kajian menunjukkan bahawa jika genom seseorang menunjukkan satu kombinasi spesifik huruf DNA tunggal yang berubah, maka orang itu 1,4 kali lebih mungkin daripada seseorang yang tidak menghidap skizofrenia. Risiko tidak meningkat, bagaimanapun, jika ada perubahan satu huruf DNA pada salah satu gen ini sahaja.

"Sekarang setelah kita mengenal pasti risiko genetik yang tepat, kita secara rasional dapat mencari ubat-ubatan yang membetulkan kecacatan ini," kata Hongjun Song, Ph.D., pengarang bersama, profesor neurologi dan pengarah Program Stem Cell di Institut untuk Kejuruteraan Sel.

Laporan ini diterbitkan dalamSel.

Sumber: Johns Hopkins Medicine