Гематоэнцефалический барьер защищает центральную нервную систему, которая включает головной и спинной мозг, от иммунной системы.
В новом исследовании исследователи предположили, что если этот барьер нарушен, он может вызвать воспаление в мозге, которое, в свою очередь, может спровоцировать шизофрению.
Чтобы исследовать эту взаимосвязь, они использовали клетки, выделенные от здоровых людей и от людей с редким генетическим заболеванием, которое увеличивает риск шизофрении.
Гематоэнцефалические барьеры, полученные из клеток последней группы, были более “дырявыми” и производили больше воспалительных молекул.
Шизофрения-это психическое состояние, которое характеризуется “положительными” симптомами, такими как галлюцинации и бред, и “отрицательными” симптомами, такими как социальная замкнутость и апатия.

В течение почти столетия ученые размышляли о возможной связи между иммунной системой и шизофренией.

Несколько строк доказательств из проверенного источника предполагают, что воспаление, спровоцированное вирусной инфекцией, либо до рождения, либо в детстве, может спровоцировать заболевание во взрослом возрасте.

Некоторые исследования, заслуживающие доверия, также обнаружили изменения в гематоэнцефалических барьерах у людей с шизофренией.

Гематоэнцефалический барьер состоит из плотно упакованного слоя клеток, которые выстилают кровеносные сосуды в головном и спинном мозге. Он препятствует проникновению иммунных клеток, переносимых кровью, в центральную нервную систему.

Это иногда называют предоставлением “иммунной привилегии” мозгу — другими словами, защитой его от вредного воспаления.

Исследователи из Школы ветеринарной медицины Пенсильванского университета в Филадельфии задались вопросом, может ли нарушение гематоэнцефалического барьера у людей с редким генетическим расстройством, известным как синдром ДиГеорга или 22qDS, синдром генетической делеции, быть причиной повышенного риска развития шизофрении.

Люди, родившиеся с этим заболеванием, имеют риск развития шизофрении 1 из 4 в более позднем возрасте. Это сопоставимо с общим риском развития шизофрении, составляющим примерно 1 из 100 в более широком взрослом населении.

Люди с 22qDS имеют небольшой участок ДНК, отсутствующий в хромосоме 22 их генома.

Дырявый барьер

Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи выделили клетки от людей с синдромом ДиГеорга и шизофренией, а также от здоровых людей. Затем они превратили эти клетки в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые могут развиться в любой тип клеток в организме.

В лаборатории они преобразовали стволовые клетки в тип клеток, которые выстилают кровеносные сосуды в мозге. Это клетки, которые вместе функционируют как гематоэнцефалический барьер.

Исследователи обнаружили, что клетки, полученные от людей с синдромом ДиГеорга и шизофренией, создали менее эффективный, более “дырявый” барьер, чем клетки, полученные от здоровых людей.

Кроме того, клетки вырабатывают больше молекул, способствующих воспалению. Это позволило большему количеству иммунных клеток проникнуть через барьер.

Исследователи получили аналогичные результаты, когда исследовали целостность гематоэнцефалического барьера в мышиной модели синдрома ДиГеорга.

Наконец, они провели те же самые тесты в посмертной ткани мозга у трех человек, у которых был синдром ДиГеорга, и у трех здоровых людей, сопоставимых по возрасту.

Они обнаружили доказательства того, что эффективность фактического гематоэнцефалического барьера этих людей действительно была поставлена под угрозу.

Исследование, которым руководил докторант Алексис Крокетт, теперь опубликовано в журнале Brain.

Другие расстройства головного мозга

Авторы исследования предполагают, что нарушенный гематоэнцефалический барьер может взаимодействовать с окружающей средой или другими генетическими факторами риска, повышая вероятность не только психоза, но и других расстройств мозга у людей с синдромом ДиГеорга.

“Мы думаем, что эти результаты также могут быть использованы для понимания того, как гематоэнцефалический барьер и неврологические процессы влияют не только на шизофрению, но и на психические расстройства в целом”,-говорит старший автор исследования проф. Хорхе Иван Альварес, из Школы ветеринарной медицины.

В 2019 году Medical News Today сообщила об исследовании, которое показало, что дефектный гематоэнцефалический барьер у стареющих мышей вызвал воспаление мозга и когнитивные нарушения у животных.

Проф. Альварес предполагает, что дальнейшие исследования связи между воспалением и нервно-психическими заболеваниями могут привести к новым методам лечения этих состояний.

Противовоспалительные и иммунотерапевтические препараты уже показали некоторые перспективные результаты в качестве лечения шизофрении наряду со стандартными методами лечения.

Шизофрения многофакторна

Стоит отметить, что шизофрения является “многофакторным” состоянием. Это означает, что нет единой, ясной причины. Скорее, множество различных генетических и экологических влияний взаимодействуют, чтобы увеличить или уменьшить риск его развития у человека.

Проф. Альварес сказал MNT, что люди с “фенотипом” синдрома ДиГеорга, то есть характеристиками, возникающими в результате взаимодействия между генетикой и окружающей средой, будут негативно реагировать на конкретные экологические проблемы.

“Они могут включать пренатальную инфекцию у матери или инфекцию в детстве.”

Этот “второй удар” ухудшил бы их состояние по-разному. “Что касается” второго удара“, – сказал он, – мы считаем, что такие экологические проблемы усугубят фенотип, описанный в [устойчивых] условиях.”

В своей статье проф. Альварес и его коллеги также сообщают о некоторых ограничениях своего исследования.

Например, их эксперименты не доказали, что у всех людей с синдромом ДиГеорга нарушен гематоэнцефалический барьер. Остается вероятность того, что изменения присутствуют только у тех, у кого развивается шизофрения.

Чтобы проверить эту возможность, проф. Альварес сказал, что он и его команда повторят эксперименты с использованием плюрипотентных стволовых клеток от людей, у которых есть этот конкретный синдром генетической делеции, но у которых не развилась шизофрения.

“Мы планируем провести эти эксперименты с использованием удаленных нешизофренических [стволовых клеток]”,-сказал он.