Шизофрения — изнурительное психическое расстройство, поражающее около 1% населения мира и, как известно, трудно поддающееся лечению. Современные препараты для лечения шизофрении могут облегчить позитивные симптомы, такие как галлюцинации и бред. Однако по-прежнему существует огромная неудовлетворенная потребность в лечении негативных симптомов, включая социальную изоляцию и отсутствие мотивации, а также когнитивных нарушений, включая нарушения внимания и памяти.

Несколько предыдущих исследований связывали нарушения олигодендроцитов и миелинизации с шизофренией. Олигодендроциты — это тип клеток нервной системы, которые вырабатывают миелин, изолирующий аксоны нейронов, что позволяет сигналам быстрее передаваться от нейрона к нейрону.

В новом исследовании психиатры показали, что генетический риск шизофрении накапливается не только в нейронах, но и в олигодендроцитах. Впервые им удалось определить механизм развития когнитивных расстройств, наблюдаемых при шизофрении. Результаты исследования опубликованы в журнале Translational Psychiatry.

Питер Фалькай, директор Университетской клиники психиатрии LMU и директор Научно-исследовательской клиники Института психиатрии Общества Макса Планка (MPI), и его команда под руководством бывшего аспиранта Международной исследовательской школы трансляционной психиатрии Общества Макса Планка (IMPRS-TP) Флориана Раабе разработали быстрый и надежный протокол для олигодендроцитов, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC).

Группа исследователей собрала образцы крови у пациентов с шизофренией с клиническими нарушениями развития белого вещества головного мозга для получения ИПСК, которые в клеточной культуре дифференцировались в олигодендроциты. У пациентов с шизофренией, по-видимому, наблюдаются обширные нарушения развития белого вещества.

Теперь команда хотела узнать больше о морфологии и свойствах олигодендроцитов, полученных при шизофрении, в частности, являются ли эти нарушения вторичным следствием нейрональных дефицитов или, по крайней мере частично, генетически обусловленными и клеточно-автономными. Удивительно, но команда Университета Людвига-Максимилиана (LMU), совместно со студентом IMPRS и первым автором недавно опубликованного исследования Ман-Синь Чангом, выявила более сложную морфологию этих олигодендроцитов, полученных при шизофрении, по сравнению с олигодендроцитами, полученными из iPSC у здоровых людей.

Эти олигодендроциты шизофрении, по-видимому, были более «зрелыми», чем контрольные олигодендроциты в клеточной культуре, что весьма интересно, поскольку большинство посмертных исследований показывают поврежденные олигодендроциты и нарушенную миелинизацию в мозге пациентов с шизофренией.

Группа исследователей предположила, что эта особенность может указывать на фенотип «преждевременного созревания» на ранней стадии развития олигодендроцитов. Протокол, использованный в данном исследовании, позволил группе изучать только ранние стадии развития, что существенно отличается от поздней стадии развития олигодендроцитов, наблюдаемой в посмертных исследованиях.

«Текущее исследование — лишь предварительная работа, предстоит ещё много экспериментов. Во-первых, нам потребуется увеличить размер выборки, чтобы проверить, применимы ли эти результаты к более крупной когорте. Во-вторых, мы хотели бы узнать функциональность олигодендроцитов, характерных для шизофрении: нарушена ли их способность к миелинизации и как они взаимодействуют с другими клетками», — объясняет Раабе.

В настоящее время он занимает должность ведущего старшего врача в исследовательском госпитале MPI и продолжит свою работу по культивированию этих олигодендроцитов с нейронами, полученными из iPSC, или даже по созданию трехмерных сфероидов или органоидов для воссоздания среды человеческого мозга.

«В ходе первоначального посмертного исследования 13 лет назад я предполагал, что в процесс должны быть вовлечены интернейроны, но никогда не думал, что также произойдет снижение количества олигодендроцитов», — рассказывает Фалькай. «Хотя мы до сих пор не можем с уверенностью ответить на вопрос, является ли патология олигодендроцитов первичной или вторичной при шизофрении, мы считаем, что олигодендроциты, безусловно, играют ключевую роль в патогенезе шизофрении и служат новой мишенью для разработки более эффективных методов лечения».

«Мы надеемся, что самый первый обнаруженный нами механизм когнитивных расстройств при шизофрении будет более подробно изучен в ближайшие годы. Более того, мы считаем, что шизофрения — это гетерогенное заболевание», — добавил он. «Мы изучали только образцы пациентов с шизофренией с дефицитом белого вещества: если эти фенотипы специфичны для определённой группы пациентов, это может означать потенциальную стратификацию пациентов для персонализированной медицины в будущем».