Шизофрения связана с концентрацией витамина D в материнском организме, — ученые

Команда из Института мозга Квинслендского университета пролила свет на загадочную природу шизофрении. Это открытие раскрывает скрытые детали сложных процессов, которые способствуют развитию психологических расстройств, включая шизофрению. Появление шизофрении кроется в ее генезе — сложном взаимодействии генетики и окружающей среды. Хотя точная схема остается загадкой, есть убедительные доказательства того, что это расстройство изменяет способ управления дофамином в мозге, пишет New Atlas.

В Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

Потенциальные факторы риска во время эмбрионального развития, как полагают, формируют дофаминовые цепи мозга, тем самым способствуя развитию шизофрении. Важное открытие указывает на то, что материнский дефицит витамина D является фактором риска. Этот дефицит влияет на эволюцию дофамин-продуцирующих (дофаминергических) нейронов, направляя их трансформацию в полностью сформированное состояние.

Команда Института мозга, пытаясь глубже изучить связь между витамином D, дофаминергическими нейронами и шизофренией, использовала передовые технологии молекулярной визуализации.

Ученые смоделировали процесс эмбрионального развития, создав дофаминоподобные нейроны. Они выращивали эти нейроны с гормоном кальцитриолом и без него. Витамин D после употребления остается неактивным, пока не пройдет через два превращения внутри организма. Вторая трансформация происходит в почках, где он превращается в кальцитриол, активированную форму витамина D. Кальцитриол зацепляется за рецептор витамина D в клеточном ядре и включает его.

Результаты исследования показали значительное влияние витамина D как на процесс дифференциации клеток, так и на физическую структуру нейрона. Ведущий исследователь Дэррил Эйлс выяснил, что присутствие витамина D изменяет процесс роста клеток и задействует отдельный аппарат для высвобождения дофамина.

Этим аппаратом являются нейриты – выросты, прорастающие из тела нейрона. Эти нейриты необходимы для передачи и приема сигналов во всей нервной системе. Исследователи наблюдали заметное увеличение количества нейритов, а также изменение распределения дофамин-высвобождающих белков внутри этих нейритов.

Чтобы изучить, как изменяется поглощение и высвобождение дофамина в присутствии или отсутствии кальцитриола, команда использовала новый инструмент визуализации, известный как ложные флуоресцентные нейротрансмиттеры (ЛФН). Эти красители имитируют нейротрансмиттеры, такие как дофамин, и облегчают визуализацию накопления и высвобождения отдельных молекул в нервных терминалях. Их наблюдения показали усиленное высвобождение дофамина в нейронах, культивируемых в присутствии кальцитриола, по сравнению с контролем.

"Это однозначно подтверждает, что витамин D играет решающую роль в структурной дифференциации дофаминергических нейронов", – заявил Эйлс.

Использование ЛФН для отслеживания и наблюдения за отдельными молекулами дофамина позволило исследователям подтвердить свою давнюю гипотезу: Уровень витамина D во время развития играет важную роль в формировании дофамин-продуцирующих нейронов. Они предполагают, что ранние изменения в дифференциации и функционировании дофаминовых нейронов могут привести к дисфункции дофамина, которая обычно наблюдается при шизофрении у взрослых.

В будущем команда намерена изучить, влияют ли другие экологические факторы риска развития шизофрении, такие как пониженный уровень кислорода или инфекция во время беременности, на развитие дофаминовых нейронов.