Люди с биполярным расстройством страдают от чрезмерных эмоциональных подъемов и падений, которые могут неконтролируемо повторяться, сильно искажая их понимание себя и других, ухудшая социальные и трудовые способности и вызывая высокий риск самоубийства. Текущие методы лечения лишь частично эффективны. Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора использовали модели мышей и передовые исследования молекулярного картирования как на мышах, так и на людях, чтобы узнать, как ген, связанный с биполярным расстройством, контролирует баланс между возбуждением и торможением мозга, и впервые показали, что он также связан с эпилепсией.
Результаты, опубликованные недавно в раннем онлайн-издании Molecular Psychiatry, открывают новые стратегии лечения как биполярного расстройства, так и эпилепсии.
"Мы очень заинтересовались геном под названием анкирин 3, или ANK3, десять лет назад, когда мы обнаружили, что он кодируется для партнера двух других генов, которые мутировали у некоторых людей с эпилепсией. Вскоре после этого ANK3 был связан с биполярным расстройством в результате генетического тестирования тысяч добровольцев-психиатров по всему миру," сказал доктор. Эдвард С. Купер, доцент неврологии, молекулярной генетики и генетики человека, а также нейробиологии в Baylor. "Хотя есть важные различия, мы отметили сходство между биполярным расстройством и эпилепсией: оба цикла, оба являются факторами риска для другого, и оба в настоящее время лечатся с использованием многих одних и тех же лекарств. Причины этих совпадений были загадочными, и определенные части гена ANK3, связанные с биполярным расстройством, не имели известной функции. Мы решили более внимательно изучить человеческий мозг и мышей с биполярным поведением. В нашем исследовании мы обнаружили, что сниженная экспрессия одного типа ANK3 устраняет тормоз на выходе нейронов мозга, что приводит к чрезмерной активации в цепях эмоций, памяти и эпилепсии."
В каждом гене ANK3 есть кусочки ДНК, содержащие информацию, кодирующую несколько разных белков. Исследовательская группа обнаружила, что как у мышей, так и у человека разные белки, кодируемые ANK3, экспрессируются в клетках мозга, ответственных за увеличение выработки (возбуждение) и сдерживание выработки (ингибирование). Работая с Купером, аспирант кафедры генетики Бэйлора Энджел Лопес обнаружила, что тип ANK3, обнаруженный в меньших количествах у пациентов с биполярным расстройством, выборочно теряется тормозящими нейронами, что снижает их выработку. Активность соседних возбуждающих клеток не изменилась. Итак, что ученые называют "возбуждение / торможение" баланс сместился в сторону чрезмерного возбуждения.
Когда Лопес и его коллеги сконструировали мышей, чтобы они потеряли эту ингибирующую форму ANK3, они обнаружили, что дисбаланс вызывает как частые эпилептические припадки, так и повышенный риск внезапной смерти на протяжении всей жизни.
"Это показало нам, что дисбаланс в функции ANK3 может привести не только к чрезмерной чувствительности цепи и выходной мощности, что приводит к биполярному расстройству, но и к тяжелой эпилепсии," Купер сказал.
Хотя диагностика и лечение биполярного расстройства и эпилепсии часто рассматриваются как отдельные психиатрические и неврологические проблемы, соответственно, исследование выдвигает на первый план общие генетические и биологические основы на границе между медицинскими дисциплинами. Результаты открывают дверь для дополнительных лабораторных и клинических исследований и могут привести к новым вариантам лечения обоих состояний путем нацеливания на ANK3 и его молекулярные партнеры в мозге.
"Наша работа также представляет собой пример того, как проведение и участие в объективных генетических исследованиях человека, таких как те, которые причастны ANK3 к биполярному расстройству, могут пролить свет на непредвиденные связи между категориями болезней и преимуществами исследований, выходящих за рамки дисциплинарных границ" сказал Купер.