Schizofreni: Gener relaterade till dygnsrytmer kan störas
Ny forskning undersöker hjärnan hos personer med schizofreni och finner störda uttrycksmönster i gener kopplade till sömnväckningscykler.
Över hela världen är schizofreni en av de 15 främsta orsakerna till funktionshinder, som drabbar cirka 1% av världens befolkning.
I USA kan något mer än 1% av vuxna, cirka 3 miljoner, leva med schizofreni, enligt vissa uppskattningar.
Tillståndet orsakar flera symtom, inklusive försämrade tankeprocesser, känslor och socialt beteende. Personer med schizofreni upplever ofta sömnlöshet och störda sömnväckningscykler.
Ny forskning undersöker kopplingen mellan dygnsrytmer - som hjälper till att reglera dag-natt-cykler - och schizofreni.
Dygnsrytmer har konsekvenser för genuttryck och de rytmer genom vilka gener slås på och av.
Den nya studien finner att tidpunkten för genuttryck störs avsevärt i hjärnan hos människor som har schizofreni.
Colleen McClung, Ph.D., professor i psykiatri vid University of Pittsburgh, i Pennsylvania, är seniorförfattare till studien. Prof. McClung och kollegor publicerade sina resultat i tidskriften Naturkommunikation.
Studerar den biologiska klockan i hjärnan
Prof. McClung och teamet erhöll data om genuttryck efter döden från 150 personer, varav 46 hade levt med schizofreni. Folket hade varit yngre än 65 år när de dog, och forskarna hade tillgång till dödstiderna.
Specifikt tittade forskarna på genuttryck i den dorsolaterala prefrontala cortexen, ett hjärnområde involverat i kognition och minne.
Termen "dygnsrytm" beskriver "fysiska, mentala och beteendeförändringar som följer en daglig cykel."
Dygnsrytmer är nära kopplade till den "biologiska klockan", som hänvisar till "en organisms medfödda tidsanordning [...] som består av specifika molekyler (proteiner) som interagerar i celler i hela kroppen."
Genuttryck reglerar beteendet hos dessa proteiner. Så, vissa gener tänds på natten, medan andra gör det under dagen.
I sin nuvarande studie undersökte professor McClung och teamet rytmerna genom vilka vissa gener slogs på och av i hjärnan hos personer med schizofreni och jämförde dessa rytmer med dem i hjärnan hos människor som inte hade tillståndet.
Eftersom de visste om folket hade dött under dagen eller natten, kunde forskarna ta fram en statistisk metod för att avslöja mönster i rytmiciteten för genuttryck.
Hur genrytmiskhet störs
I hjärnorna hos personer med schizofreni fann forskarna störningar i rytmiciteten hos genuttryck.
Några av dessa störningar påverkade mitokondriernas funktion - de små, energiskapande organellerna i cellerna. Dessa gener fick rytmicitet, medan gener som var involverade i inflammation förlorade den.
Studiens seniorförfattare förklarar resultaten med en analogi. Hon säger, "I ett normalt hus - som en frisk hjärna - låt oss säga att lamporna tänds på natten, men kylskåpet måste vara på hela tiden."
"Det vi såg var att i en hjärna som drabbats av schizofreni lyser lamporna hela dagen och kylskåpet stängs av på natten."
Dessutom, när forskarna bara tittade på hjärnaktiviteten hos människor som hade dött under dagen, fann de ingen skillnad mellan de med schizofreni och de utan den. Men hos människor som dog på natten fann de betydande skillnader.
Ledande studieförfattare och biträdande professor i psykiatri vid University of Pittsburgh, Marianne Seney, Ph.D., förklarar: ”Om vi bara tittade för att se om kylskåpet var på under dagen, skulle vi inte se någon skillnad, men på natten, det skulle finnas en. ”
Författarna betonar vikten av resultaten och säger att forskning om de genetiska rötterna av schizofreni bör ägna mer uppmärksamhet åt dygnsrytmer.
"Vår studie visar för första gången att det finns betydande störningar i den dagliga tidpunkten för när vissa gener slås på eller av, vilket har konsekvenser för hur vi förstår sjukdomen på molekylär nivå."
Prof. Colleen McClung
