Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, фокусируется на синдроме делеции 22q11.2 — хромосомном заболевании, при котором в одной копии хромосомы 22 отсутствует небольшой участок. (У людей обычно имеется 23 пары хромосом, включая одну копию хромосомы 22 от каждого родителя.)

Синдром, который поражает примерно 1 из 2150 живорожденных, может поражать множество различных частей тела, потенциально вызывая аномалии сердца, проблемы с иммунитетом, волчью пасть и задержки развития. Исследования показывают, что у людей с синдромом также есть 25–30% шансов заболеть шизофренией в подростковом или раннем взрослом возрасте. Среди других симптомов шизофрения может вызывать психоз или разрывы с реальностью, такие как галлюцинации, а также может нарушать способность людей поддерживать социальные отношения и выражать эмоции.

Исследование предполагает, что риск шизофрении может быть следствием пороков развития черепа, которые ограничивают рост части мозга. И эти пороки развития можно проследить до гена Tbx1.

«Что интересно в Tbx1, так это то, что он не очень хорошо экспрессируется в мозге, особенно в мозге подростка или взрослого человека», — сказал соавтор исследования доктор Станислав Захаренко из больницы Св. Иуды. Это означает, что мозг не «включает» Tbx1 слишком часто.

«Скорее, он экспрессируется в окружающих тканях, а именно в костной, хрящевой и сосудистой тканях», — сказал Захаренко. «Очень маловероятно, что Tbx1 напрямую влияет на мозг».

Чтобы точно определить Tbx1, Захаренко и коллеги изучали лабораторных мышей с делецией 22q11.2 и мышей без нее. У первых мышей они увидели различия в мозжечке — части мозга, участвующей в координации движений, поддержании позы и обучении новым навыкам, среди прочих когнитивных функций. Две доли мозжечка были примерно на 70% меньше у мышей с делецией.

Из-за этой потери размера мышам стало сложнее выполнять задания, требующие от них изучения движений, как показали эксперименты. Эта трудность возникла из-за проблем с модуляцией вестибулоокулярного рефлекса (VOR), рефлекса, который помогает стабилизировать поле зрения во время движений головы. У людей отсутствие визуальной стабилизации может затруднить распознавание лиц, а проблемы как с VOR, так и с распознаванием лиц распространены при шизофрении.

Несмотря на эти наблюдения на мышах, исследователи не увидели ничего особенно необычного в клеточном составе слишком маленьких долей или в том, как формировались их клетки. Они увидели, что кость черепа, в которой находится эта часть мозга, была неправильно сформирована.

Должен был быть уютный «карман», в который могла бы врасти эта часть мозжечка, но карман был гораздо мельче обычного и, таким образом, переполнял ткань. Оказалось, что проблема была в гене Tbx1, поскольку без этого гена костные клетки не созревают так, как обычно, обнаружила команда.

Чтобы выяснить, есть ли у людей с синдромом делеции 22q11.2 схожие аномалии мозга, команда изучила снимки магнитно-резонансной томографии (МРТ) 80 человек с этим заболеванием и 68 без него. Как и у мышей, у людей с синдромом наблюдалось отчетливое уменьшение размера тех же самых долей мозжечка.

Однако эта потеря размера была «менее значительной» у людей, чем у мышей, написали исследователи в своей статье. Они пока не знают точно, почему это может быть.

Это направление исследований пока находится на ранней стадии развития, но текущие данные указывают на потенциальную «ранее нераспознанную» связь между синдромом делеции 22q11.2 и шизофренией.

Заглядывая вперед, исследователи планируют более подробно изучить, как этот механизм может подготовить почву для психоза в будущем, посредством его косвенного воздействия на другие части мозга, которые связаны с мозжечком.