В нескольких исследованиях было показано, что у пациентов с шизофренией часто отмечается выраженная никотиновая зависимость. Ученые решили разобраться, с чем это связано. Механизм действия никотина на клетки префронтальной коры изучался в мышиной модели. Было показано, что никотин оказывает прямой эффект на восстановление нормальной активности нейронов, задействованных в патологическом процессе при психиатрических заболеваниях, таких как шизофрения. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Medicine.
Префронтальная кора является одной из зон головного мозга, в которых происходят изменения при психиатрических заболеваниях, таких как шизофрения. Часто эти пациенты являются заядлыми курильщиками. В норме активность префронтальной коры модулируется нейротрансмиттерами (ацетилхолин) через никотиновые рецепторы, находящиеся на поверхности нейронов.
Недавно были идентифицированы мутации в гене CHRNA5, кодирующем субъединицу никотиновых рецепторов, ассоциированные с нарушениями когнитивных функций у пациентов с шизофренией и одновременной никотиновой зависимостью.Ученые ввели человеческий ген CHRNA5 с указанными мутациями мышам, чтобы смоделировать нарушения функций, происходящие при шизофрении, такие как расстройства поведения при взаимодействии с людьми в обществе и выполнении сенсомоторных тестов.
Используя метод получения изображений in vivo и новые вычислительные подход для их анализа, ученые обнаружили снижение активности в префронтальной коре у мышей с мутацией в гене CHRNA5. Исследователям удалось установить тип клеток, в которых происходили изменения, связанные с мутацией — ими оказались интернейроны (небольших размеров нейрон, создающие связи между нейронными сетями). Также бло показано, что при введении никотина он связывается с никотиновыми рецепторами на интернейронах, что влияет на активность пирамидных клеток в префронтальной коре, которые возвращаются в состояние нормальной активности.
Поскольку повторное введение никотина приводит к восстановлению нормальной активности в префронтальной коре, это может стать новым подходом для терапии при шизофрении. Новые лекарственные молекулы должны будут действовать аналогично никотину, но не создавать его побочных эффектов, таких как зависимость, старение клеток, увеличение частоты сердечных сокращений и др.
Перевод: Мария Иванова