Дослідники використовують революційну методику для візуалізації ключової молекули, що бере участь у нейротрансмісії у пацієнтів з різними психічними розладами. Психічні розлади, такі як шизофренія, біполярний розлад та розлади аутистичного спектра (РАС), є відносно поширеними, проте їх діагностика та лікування залишаються складними завданнями. Хоча лікарі можуть ідентифікувати клінічні симптоми, пов’язані з цими розладами, наші знання про їхні біологічні характеристики та основні фізіологічні причини все ще обмежені.
Експерти сходяться на думці, що проблеми з синапсами — зв’язками, які забезпечують комунікацію між нейронами — можуть бути визначальною рисою багатьох психічних розладів. Теоретично, якби ми могли проаналізувати характеристики синапсів у пацієнтів з психічними розладами, можна було б зрозуміти їхню біологічну основу. Однак до цього часу спостерігати за синапсами у живих людей було складно, і прогрес у цій галузі був обмеженим.
На щастя, дослідники з Йокогамського міського університету (YCU) та інших установ Японії активно працюють над вирішенням цієї проблеми.
У статті, опублікованій в журналі Molecular Psychiatry 15 жовтня 2024 року, команда дослідників під керівництвом професора Такуя Такахаші з YCU повідомила про нову технологію візуалізації α-аміно-3-гідрокси-5-метил-4-ізоксазолпропіонової кислоти (AMPA) рецепторів за допомогою позитронно-емісійної томографії (ПЕТ) та спеціальної хімічної мітки під назвою [11C]K-2. Оскільки АМРА-рецептори є одними з найважливіших молекул у нейротрансмісії, цей метод потенційно може багато чого навчити нас про механізми психічних розладів.
Дослідження ПЕТ-візуалізації психічних розладів
У цьому дослідженні Такахаші та його колеги провели ПЕТ-сканування мозку 149 пацієнтів з психічними розладами. Використовуючи [11C] K-2, вони візуалізували щільність AMPA-рецепторів у різних ділянках мозку та дослідили її зв’язок з тяжкістю захворювання для РАС, депресії, шизофренії та біполярного розладу. Крім того, команда також порівняла щільність AMPA-рецепторів між пацієнтами з цими розладами та здоровими людьми. «Виявлення як унікальних, так і спільних ділянок мозку зі зміненою щільністю AMPA-рецепторів дає нове розуміння біологічних механізмів психічних розладів», — підкреслює Такахаші.
Їхній аналіз дозволяє припустити, що загальне зниження та/або незбалансований розподіл AMPA-рецепторів може лежати в основі виникнення різних психічних розладів. Він також виявив цікаві характеристики кожного захворювання. Наприклад, при шизофренії ділянки, пов’язані з позитивними симптомами (наприклад, галюцинаціями), не завжди перекриваються з ділянками, пов’язаними з негативними симптомами (наприклад, відсутністю мотивації і зниженою емоційною експресією).
Це свідчить про те, що взаємодія між загальними та специфічними для симптомів ділянками мозку регулює вираження різних симптомів. Тим часом при РАС вираженість симптомів значною мірою пов’язана зі значним збільшенням щільності AMPA у більшій частині кори головного мозку. Ця підвищена синаптична активність може бути відповідальною за порушення процесу сенсорного сприйняття, що може бути причиною переповнення зовнішньої сенсорної інформації, яке часто спостерігається у пацієнтів з РАС.
Специфічні для розладів патерни АМРА-рецепторів
За винятком депресії, інші три психічні розлади призводили до помітних відмінностей у щільності AMPA-рецепторів у різних ділянках мозку порівняно зі здоровими людьми. Хоча деякі з цих уражених ділянок були однаковими при різних розладах, кожен з них демонстрував загальний унікальний розподіл АМРА-рецепторів.
Цікаво, що майже не було перекриття між областями, де щільність AMPA-рецепторів корелювала з тяжкістю захворювання (області стану), і областями, які відрізнялися між здоровими і хворими суб’єктами (області ознак). Хоча причина цього ще не з’ясована, дослідники припускають, що регіони ознак можуть розвиватися першими і бути пасивними індикаторами певного захворювання, тоді як регіони стану можуть розвиватися пізніше і бути більш безпосередньо відповідальними за прояв симптомів та їхню тяжкість. Звичайно, ця теорія потребує подальших досліджень як на тваринних моделях, так і на людях, щоб зібрати більш ґрунтовні докази.
В цілому, результати цього дослідження демонструють потужність розробленої технології для візуалізації важливих синаптичних рецепторів і характеристики психічних захворювань на біологічному рівні. «Ці результати можуть мати значний вплив на охорону здоров’я та фармацевтичну промисловість, надаючи новий метод діагностики та розуміння психічних розладів за допомогою візуалізації AMPA-рецепторів», — оптимістично підсумовує Такахаші. Він також додає: «Це може призвести до нових цілеспрямованих методів лікування і діагностики, заснованих на синаптичних функціях, що підвищить точність лікування і покращить його результати».
Якщо пощастить, точна діагностика та ефективна терапія, яку полегшить цей новий метод, прокладе шлях до кращої якості життя пацієнтів з психічними розладами.
