Международная группа ученых в экспериментах на животных подтвердила роль никотиновых рецепторов в развитии характерных для шизофрении нарушений работы мозга и обнаружила, что введение никотина устраняет эти нарушения. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Medicine.

При шизофрении и некоторых других психических заболеваниях наблюдается сниженная активность префронтальной коры — структуры мозга, отвечающей за высшие когнитивные функции. Считается, что именно с этим явлением (оно называется гипофронтальностью) связаны многие симптомы шизофрении, такие как нарушения внимания, запоминания, понимания объяснений и затрудненное принятие решений.

Активность префронтальной коры модулируется никотиновым подтипом рецепторов к ацетилхолину (н-холинорецепторами). Недавние полногеномные исследования ассоциаций выявили однонуклеотидный полиморфизм гена CHRNA5 (он кодирует субъединицу α5 н-холинорецептора), связанный с повышенным риском как шизофрении, так и табачной зависимости. Однако как именно этот вариант гена влияет на мозговые функции, показано не было.

Чтобы выяснить это, сотрудники Пастеровского института в Париже с коллегами из других вузов создали генномодифицированных мышей с подобным вариантом человеческого гена CHRNA5. Стандартные тесты показали, что у таких животных нарушены социализация и способность фильтровать информацию от органов чувств, что наблюдается и у людей с шизофренией.

Двухфотонная кальциевая визуализация (метод регистрации нейронных импульсов) прелимбической коры (часть префронтальной коры) мышей показала, что при наличии человеческого гена с полиморфизмом у них примерно на четверть снижена активность пирамидальных (основных возбудительных) нейронов по сравнению со здоровыми животными. Такое снижение активности соответствует гипофронтальности у людей.

Получив подтверждения важной роли никотиновых рецепторов в нарушениях работы префронтальной коры, а также учитывая то, что около 90 процентов шизофреников являются заядлыми курильщиками, ученые решили изучить действие никотина на мозг мышей с моделью шизофрении. С помощью инфузионного насоса они поддерживали в крови животных концентрацию никотина, аналогичную наблюдаемой у курильщиков.

После двух дней такой терапии активность пирамидальных нейронов префронтальной коры значительно возросла и оставалась повышенной на протяжении двух недель. Введение никотина в течение одной-двух недель увеличило активность этих нейронов до уровня здоровых животных.

«Полученные результаты убедительно свидетельствуют о том, что никотин или другие агонисты н-холинорецепторов могут нормализовать активность префронтальной коры и уменьшить некоторые когнитивные нарушения, наблюдаемые у людей с нейропсихиатрическими расстройствами», — пишут авторы работы. По их мнению, злостное курение пациентов с шизофренией представляет собой форму фармакологического самолечения.

Также полученные данные указывают на то, что агонисты н-холинорецепторов могут стать потенциальным средством помощи при нейропсихиатрических заболеваниях, которые сопровождаются гипофронтальностью (шизофрения, биполярные расстройства, зависимость от психоактивных веществ и другие).

«Это определяет совершенно новую стратегию для разработки лекарственной терапии», — сказал руководитель исследования Уве Маскос (Uwe Maskos).

Ранее сотрудники Университета Дьюка связали развитие шизофрении с изменениями в сложном актинсвязывающем белке Arp2/3, который участвует в построении клеточного скелета и, в частности, в формировании на дентритах нейронов мест образования синаптических связей. Также была показана роль белков системы комплемента в возникновении этого заболевания.

Автор: Олег Лищук