Исследователи проанализировали генетическую связь клеток сетчатки и нескольких нейропсихиатрических расстройств. Объединив различные наборы данных, они обнаружили, что гены риска шизофрении связаны с определенными нейронами сетчатки. Вовлеченные гены риска предполагают нарушение биологии синапсов, то есть способности нейронов общаться друг с другом. Это нарушение может также присутствовать в мозге пациентов с шизофренией.
Сетчатка является отростком мозга и имеет ту же генетику, что делает ее легкодоступным способом для ученых изучать мозговые расстройства. В предыдущем исследовании группа проекта Трансляционного глубокого фенотипирования в Институте психиатрии Макса Планка (MPI) во главе с Флорианом Раабе обнаружила изменения в сетчатке у пациентов с шизофренией , которые стали более серьезными с увеличением генетического риска. Соответственно, исследователи заподозрили, что изменения сетчатки являются не только следствием распространенных сопутствующих заболеваний, таких как ожирение или диабет, но и могут быть вызваны механизмами заболеваний, вызванных шизофренией, напрямую.
Если это так, то более глубокие знания об этих изменениях могут помочь исследователям понять биологические механизмы, лежащие в основе этого расстройства. Помимо шизофрении, изменения сетчатки наблюдались у пациентов с биполярным расстройством , депрессией, рассеянным склерозом (РС), болезнью Альцгеймера, болезнью Паркинсона и инсультом.
Используя данные крупных исследований в литературе, Раабе и первый автор Эмануэль Будрио (MPI of Psychiatry и LMU Munich) объединили данные о генетическом риске нейропсихиатрических расстройств с данными секвенирования РНК сетчатки. Это показало, какие гены риска связаны с различными клетками сетчатки при вышеупомянутых расстройствах. Работа опубликована в журнале JAMA Psychiatry.
В двух расстройствах данные показали четкую связь: во-первых, генетический риск рассеянного склероза был связан с иммунными клетками сетчатки, что соответствует аутоиммунной природе расстройства. Во-вторых, гены риска шизофрении были связаны с определенным классом нейронов сетчатки, амакриновыми клетками. Они участвуют в синаптической функции и определяют способность нейронов общаться друг с другом.
Чтобы перевести эти результаты с клеточного на структурный уровень, исследователи сотрудничали с рабочей группой Филиппа Хомана из Цюрихского университета и использовали результаты исследования биобанка в Великобритании, в котором были собраны обширные биологические данные более чем 36 000 здоровых участников. В этом образце исследовательская группа обнаружила, что чем выше генетический риск шизофрении, тем тоньше синаптический слой в амакриновых клетках.
Соответственно, как на клеточном, так и на структурном уровне, Раабе, Будрио и их коллеги показали, что нейронные связи в сетчатке пациентов с шизофренией, по-видимому, нарушены.
«Обнаружение этого нарушения в глазу позволяет предположить, что процессы в сетчатке и мозге очень похожи. Это делает сетчатку прекрасным средством для изучения нейронных расстройств, поскольку мы можем исследовать сетчатку пациентов с гораздо более высоким разрешением, чем мозг», — объясняет Раабе.
Понимание биологических механизмов должно помочь исследователям разработать более эффективные и индивидуализированные варианты лечения.
