Zespół naukowców z Uniwersytetu Genewskiego wykazał, że zbyt silne lub słabe połączenia między pewnymi obszarami mózgu mogą być markerem predykcyjnym choroby.
Czy można ocenić ryzyko wystąpienia psychozy u danej osoby? Identyfikacja markerów predykcyjnych jest kluczowym wyzwaniem w psychiatrii. Zespół z Uniwersytetu Genewskiego, będący częścią Centrum Badań nad Neurologią i Zdrowiem Psychicznym Synapsy, badał kohortę pacjentów z mikrodelecją 22q11.2DS — anomalią genetyczną związaną z zaburzeniami psychotycznymi. Naukowcy odkryli, że populacja ta ma wyjątkowe „sprzężenie” między strukturą i aktywnością obszarów mózgu, przy czym niektóre obszary tracą optymalną spójność w trakcie rozwoju, co prowadzi do nadmiernego lub niedostatecznego sprzężenia. Ta specyfika otwiera drogę do identyfikacji wiarygodnych markerów ryzyka. Wyniki te opublikowano w Psychiatria biologiczna: neuronauka poznawcza i neuroobrazowanie.
Mikrodelecja genu 22q11.2DS jest najczęstszą delecją genetyczną. Dotyczy jednej osoby na 2000 i skutkuje brakiem małej sekwencji DNA na chromosomie 22. Może prowadzić do wad serca i dysfunkcji układu odpornościowego, ale także zaburzeń psychotycznych w okresie dojrzewania lub dorosłości u 35% nosicieli.
Na Uniwersytecie Genewskim zespół kierowany przez Stéphana Elieza, profesora zwyczajnego w Katedrze Psychiatrii i w Centrum Badań Neurologii i Zdrowia Psychicznego Synapsy na Wydziale Lekarskim, od dwudziestu lat śledzi kohortę 300 osób w wieku od 5 do 34 lat dotkniętych tą mikrodelecją. Prawie 40% z nich zachorowało na schizofrenię. Ze względu na swoją wielkość i długowieczność ta genewska kohorta jest unikalnym studium przypadku na świecie i doprowadziła do publikacji wielu artykułów.
Nietypowy rozwój mózgu rozpoczynający się w dzieciństwie
W nowym badaniu zespół z Uniwersytetu Genewskiego przyjrzał się rozwojowi „sprzężenia” między obszarami mózgu osób z tej kohorty, od dzieciństwa do dorosłości. „Nasze procesy poznawcze są wynikiem interakcji – lub „sprzężeń” – między różnymi obszarami mózgu” – wyjaśnia Silas Forrer, doktorant w zespole Stephana Elieza i pierwszy autor badania. „Chcieliśmy dowiedzieć się, czy u osób z anomalią 22q11.2DS mniej wydajne sprzężenie było równoznaczne ze zwiększonym ryzykiem rozwoju psychozy”.
Ta „synchronizacja” mózgu, a zwłaszcza jej optymalizacja, rozwija się w okresie dojrzewania i w wieku dorosłym. Wykorzystując techniki obrazowania metodą rezonansu magnetycznego, neurobiolodzy obserwowali jej dojrzewanie przez okres dwunastu lat w kohorcie i grupie kontrolnej. „Odkryliśmy, że pacjenci z mikrodelecją mieli trwałą rozbieżność rozwojową od dzieciństwa, z obszarami hiper- i hipo-sprzężenia w całym mózgu” — mówi Silas Forrer.
„U pacjentów z mikrodelecją stwierdzono obszary hiper- i hipo-sprzężenia w całym mózgu”.
Ta rozbieżność jest szczególnie widoczna w okresie dojrzewania w trzech obszarach mózgu u osób z „22q11.2DS”, u których rozwinęła się schizofrenia: korze czołowej, odpowiedzialnej za koordynację ruchową i język; korze obręczy, na styku dwóch półkul mózgu, odpowiedzialnej za podejmowanie pewnych decyzji; oraz korze skroniowej, odpowiedzialnej za funkcje somatyczno-sensoryczne. W pierwszych dwóch obszarach występuje hiposprzężenie, a w trzecim hipersprzężenie.
W kierunku identyfikacji wiarygodnego markera
Ta silna korelacja między rozbieżnością rozwojową a mikrodelecją genu 22q11.2DS jest znaczącym krokiem w kierunku identyfikacji markerów predykcyjnych choroby. ”Kolejnym krokiem będzie ustalenie, w jaki sposób te sprzężenia mogą stanowić indywidualny ‘odcisk palca’ mózgu, umożliwiając wyraźne stwierdzenie, czy dana osoba jest bardziej narażona na rozwój psychozy niż inna,
albo odwrotnie, jest przed nim chroniony – wyjaśnia Stephan Eliez, który kierował badaniem.
Badania te, finansowane przez Szwajcarską Narodową Fundację Naukową (SNSF), stanowią również innowację metodologiczną, łączącą obserwacje dotyczące zarówno struktury (morfologii), jak i funkcji (wydajności) mózgu, w celu oceny trajektorii rozwoju populacji w kontekście chorób psychicznych.
