Forskere ved University of Pennsylvania School of Medicine , i samarbeid med forskere ved City University of New York , har identifisert en slående feilregulering i neuronal reseptor aktivitet i postmortem hjernevev fra pasienter med schizofreni.
Ved å stimulere reseptorer i prefrontal cortex, sporet forskerteamet økt nivå av erbB4 reseptor aktivitet, samt redusert NMDA reseptor aktivitet i vev fra pasienter med schizofreni. I tillegg var de i stand til å identifisere en sammenheng mellom disse to reseptor gruppene, tyder på en mekanisme for redusert NMDA reseptor funksjon som lenge har vært mistenkt i schizofreni. Forskerne rapporterer sine funn i Nature Medicine .
Schizofreni, en mental lidelse som rammer omtrent én prosent av verdens befolkning, er preget av en rekke symptomer som: hallusinasjoner, paranoia, uorganisert atferd og manglende evne til å oppleve glede. Tidligere studier av hjernen hos pasienter med schizofreni tyder på endret funksjon i prefrontal cortex, hjernen organisatoriske senter for kognitiv funksjon, personlighet uttrykk, og atferdsmessige kontroll. International, store genetiske studier av pasienter med schizofreni har pekt forskere til et gen kalt neuregulin 1 (NRG1), som synes å spille en rolle i å bestemme ens mottakelighet for sykdommen.
Chang-Gyu Hahn, MD, Ph.D., assisterende professor i psykiatri, Steven Arnold, MD, førsteamanuensis i psykiatri og nevrologi, og Raquel Gur, MD, Ph.D., professor i psykiatri, og kolleger ved Penn, i samarbeid med Hoau-Yan Wang, Ph.D., ved City University of New York, tok en tilnærming til bruk NRG1 protein til å aktivere sin neuronal reseptor, erbB4, å måle molekylær respons i post mortem hjernevev.
Bindingen av NRG1 til erbB4 stimulerer neuronal reseptor aktivitet ved å tilsette fosfat molekyler til området av reseptoren. Aktivering av erbB4 i sin tur, spark av en kaskade av molekylære hendelser innen nervecellen. Når man sammenligner de første trinnene i nevrokjemiske aktivitet i post mortem hjernevev av mentalt friske pasienter til de med schizofreni, oppdaget forskerne at NRG1-erbB4 aktivitet var signifikant større i hjernen hos pasienter med schizofreni.
Hahn og kolleger studerte også en annen nevron reseptor som kalles NMDA, som mottar innspill fra signalstoffet glutamat. Tidligere studier ved andre laboratorier har vist sammenhengen mellom erbB4 og NMDA reseptor aktivitet og har ledet forskerne til å tro at økt aktivitet av erbB4 reseptorer resulterer i en reduksjon i NMDA reseptor aktivitet.
Lave nivåer av NMDA reseptor aktivitet antas å bidra til symptomer på schizofreni. Ved å stimulere NMDA reseptorer med glutamat, og måling av senere endringer i fosforylering ved reseptoren, var Penn forskerne i stand til å spore en svekkelse i NMDA reseptor aktivering i postmortem hjernevev fra pasienter med schizofreni.
"Det faktum at våre studier av hjernen hos pasienter med schizofreni vise både erbB4 reseptor overaktivitet samt NMDA underactivity antyder at det eksisterer en sammenheng mellom disse to reseptor gruppene," forklarer Hahn. "Altered NRG1-erbB4 signalering kan bidra til NMDA reseptor hypofunction i schizofreni." Dette funnet er den første til å vise NMDA reseptor hypofunction i hjernen hos pasienter med schizofreni.