Studija o štakorima sugerira vezu između spoznaje, spavanja i šizofrenije

Shizofrenija je mentalno stanje koje pogađa više od 3,2 milijuna Amerikanaca. Bolest nije rijetka jer se godišnje dijagnosticira oko 100 000 Amerikanaca.

Simptomi povezani s bolešću su različiti, uključujući vizualne i slušne halucinacije, kognitivne probleme i motivacijske probleme. Sljedeći aspekt bolesti, i onaj koji privlači manje pažnje od ostalih simptoma, su kognitivni problemi.

Mnogi oboljeli imaju problema s učenjem i pamćenjem. Mnogima je ovo prvi znak bolesti. Sada je novo istraživanje istraživača s Medicinskog fakulteta Sveučilišta Maryland pronašlo intrigantne veze između sna, spoznaje i spoja nazvanog kinurenin.

Istražitelji vjeruju da bi ove veze mogle osvijetliti mehanizam koji uzrokuje kognitivne probleme među onima koji boluju od bolesti, te bi mogle ukazati na put prema novim tretmanima kako bi se smanjili neki simptomi bolesti.

Studija koja se pojavljuje u časopisu Spavati, prvi je koji detaljno ispituje veze između kinurenina, njegovog metabolita kinurenske kiseline, sna i spoznaje.

"Nitko prije nije pomno proučavao vezu između spavanja i puta kinurenina", rekla je Ana Pocivavsek, istraživačica sa Sveučilišta Maryland SOM u Marylandu, Psihijatrijsko istraživačko središte (MPRC) i docentica na Odjelu za psihijatriju.

"Ovo istraživanje utvrđuje jasnu vezu između povišenja kinurenina i problema sa spavanjem."

Posljednjih su godina znanstvenici identificirali kinurensku kiselinu kao potencijalnog ključnog igrača u shizofreniji. Kynurenska kiselina je neuroaktivni metabolit kinurenina koji nastaje u mozgu. Osobe oboljele od shizofrenije imaju više od normalne razine kinurenske kiseline u mozgu.

Znanstvenici su pretpostavili da bi ove povišene razine mogle biti povezane s nizom simptoma koji se vide u bolesti, uključujući probleme s učenjem i pamćenjem.

Iako su mehanizmi u osnovi kognitivnih oštećenja među osobama sa shizofrenijom i dalje nejasni, istraživači sumnjaju da bi međusobna povezanost povišene kinurenske kiseline i sna mogla igrati ulogu.

Objašnjavaju da brojni dokazi pokazuju da disfunkcija spavanja dovodi do problema s učenjem i pamćenjem. Uz to, istraživači i kliničari već dugo primjećuju da ljudi sa shizofrenijom često imaju problema i sa spavanjem.

Za ove eksperimente, Pocivavsek i njezini kolege proučavali su štakore. Napravili su usporedbe u ponašanju štakora s povećanom kinurenskom kiselinom u mozgu sa životinjama s normalnom razinom spoja.

Povezali su mozak životinja s uređajem koji je mjerio količinu i kvalitetu sna i otkrili su da životinje s višim razinama kinurenske kiseline imaju znatno manje brzo kretanje očiju, ili REM, spavanje. Ovo je faza spavanja u kojoj se javljaju snovi i smatra se presudnom za konsolidaciju prethodnog učenja.

Istraživači su otkrili da je skupina s visokom kinurenskom kiselinom također imala problema s učenjem. Da bi to testirali, stavili su štakore u kutiju i osvjetljavali ih. S jedne strane kutije nalazi se otvor u tamnije područje. Štakori su noćne životinje i više vole mrak pa životinje obično trče u tamno područje.

Jednom na ovom području dobivaju mali električni udar. Kad se pokus ponovi sljedeći dan, normalne životinje ne trče u tamnije područje, sjećajući se šoka od prethodnog dana. Za usporedbu, životinje s povišenom razinom visoke kinurenske kiseline, a time i oštećenim snom, ne sjećaju se šoka od prethodnog dana i trče u mračno područje. Drugim riječima, nisu naučili iz iskustva prethodnog dana.

"Ono o čemu počinjemo razmišljati je da kinurenska kiselina remeti san, a zatim remeti spoznaju", rekla je. Međutim, postoje i druge mogućnosti, kaže ona: moguće je da poremećaji u snu uzrokuju povećanu kinurensku kiselinu, što onda dovodi do kognitivnih problema. "Nije jasno što se prvo dogodi", kaže ona. "To je doista zanimljivo pitanje, a ono koje istražujemo."

Dr. Pocivavsek i drugi istraživači teoretiziraju da bi smanjenje kinurenske kiseline moglo smanjiti probleme sa spavanjem i kognicijom kod pacijenata sa shizofrenijom. "Sigurno vjerujemo da su visoke razine kinurenske kiseline presudan aspekt shizofrenije", kaže ona.

Istraživanje pruža više razloga za razvoj lijekova koji smanjuju razinu kinurenske kiseline u mozgu. Jedna od ključnih mogućnosti je inhibiranje enzima koji se naziva kinurenin aminotransferaza II ili KAT II, ​​koji pretvara kinurenin u kinurensku kiselinu.

Koristeći spojeve koji inhibiraju ovaj enzim, istraživači su uspjeli smanjiti količinu kinurenske kiseline u mozgu. Tijekom godina, razne farmaceutske tvrtke radile su na razvoju inhibitora KAT II koji mogu doći do mozga, a koji bi bili sigurni i učinkoviti za ljude. Istraživanje dr. Pocivavseka pruža dokaze da ovaj pristup ima klinički potencijal.

"Ova studija dodaje dokazima da visoke razine kinurenske kiseline doprinose kognitivnoj disfunkciji", kaže ona. "Ako uspijemo smisliti načine za smanjenje tih razina, možda ćemo uspjeti smanjiti ove simptome za pacijente."

Izvor: Sveučilište Maryland