Forskere ved University of Pennsylvania School of Medicine , i samarbejde med forskere på City University of New York , har identificeret en slående dysregulation i neuronal receptor aktivitet i obduktion hjernevæv fra patienter med skizofreni.
Ved at stimulere receptorer i den præfrontale cortex, sporede forskerholdet øgede niveauer af erbB4 receptor aktivitet, samt nedsat NMDA receptor aktivitet i væv fra patienter med skizofreni. Derudover var de i stand til at identificere en sammenhæng mellem disse to receptor grupper, hvilket tyder på en mekanisme for nedsat NMDA receptor funktion, har længe været mistænkt i skizofreni. Forskerne rapporterer deres resultater i Nature Medicine .
Skizofreni, en psykisk lidelse plager cirka én procent af verdens befolkning, er kendetegnet ved en række symptomer såsom: hallucinationer, paranoia, uorganiseret adfærd og manglende evne til at opleve nydelse. Tidligere undersøgelser af hjernen hos patienter med skizofreni tyder på ændret funktion i den præfrontale cortex, hjernens organisatoriske center for kognitiv funktion, personlighed udtryk, og adfærdsmæssige kontrol. International, store genetiske undersøgelser af patienter med skizofreni har peget forskere til et gen kaldet neuregulin 1 (NRG1), som synes at spille en rolle i fastlæggelsen af ens modtagelighed for sygdommen.
Chang-Gyu Hahn, MD, Ph.D., assisterende professor i psykiatri, Steven Arnold, MD, lektor i psykiatri og neurologi, og Raquel Gur, MD, Ph.D., professor i psykiatri, og kolleger ved Penn, i samarbejde med Hoau-Yan Wang, Ph.D., på City University of New York, tog en måde at bruge NRG1 protein til at aktivere sin neuronal receptor, erbB4, for at måle de molekylære respons i obduktion hjernevæv.
Bindingen af NRG1 til erbB4 stimulerer neuronal receptor aktivitet ved at tilføje fosfat molekyler til det sted, hvor receptoren. Aktiveringen af erbB4, til gengæld starter en kaskade af molekylære begivenheder i neuron. Når man sammenligner de første trin af neurokemiske aktivitet i obduktion hjernevæv af mentalt raske patienter til dem med skizofreni, forskerne opdagede, at NRG1-erbB4 aktivitet var signifikant større i hjernen hos patienter med skizofreni.
Hahn og kolleger også undersøgt en anden neuron receptor kaldet NMDA, som modtager input fra neurotransmitter glutamat. Tidligere undersøgelser ved andre laboratorier har vist, at forholdet mellem erbB4 og NMDA receptor aktivitet og har fået forskerne til at tro, at en øget aktivitet erbB4 receptorer resulterer i et fald i NMDA receptor aktivitet.
Lave niveauer af NMDA receptor aktivitet menes at bidrage til symptomer på skizofreni. Ved at stimulere NMDA receptorer med glutamat, og måle de efterfølgende ændringer i fosforyleringen på receptoren, var Penn forskerne i stand til at spore en værdiforringelse i NMDA receptor-aktivering i den obduktion hjernevæv fra patienter med skizofreni.
"Det faktum, at vores undersøgelser af hjernen hos patienter med skizofreni viser både erbB4 receptor overaktivitet samt NMDA underaktivitet antyder eksistensen af et forhold mellem disse to receptor grupper," forklarer Hahn. "Altered NRG1-erbB4 signalering kan bidrage til NMDA-receptoren hypofunction i skizofreni." Dette resultat er den første til at vise NMDA-receptoren hypofunction i hjernen hos patienter med skizofreni.