Scoperta del nesso causale fra il solfuro di idrogeno e la schizofrenia

I ricercatori dal centro di RIKEN per scienza di cervello nel Giappone hanno trovato determinati indicatori chimici che sono associati con la schizofrenia. Hanno lavorato con i mouse del laboratorio con i modelli degli esemplari del cervello post mortem come pure della schizofrenia delle persone con la schizofrenia. La produzione nominata e “in eccesso dello studio di idrogeno del solfuro e dei polisolfuri è alla base di una patofisiologia della schizofrenia,„ è stata pubblicata nell'ultima emissione della medicina molecolare dell'EMBO del giornale.

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L'espressione genica di MPST (che piombo a produzione del solfuro di idrogeno) era più alta in cervelli post mortem dalla gente con la schizofrenia che in quelle dalla gente inalterata. I livelli della proteina di MPST in questi cervelli egualmente hanno correlato bene con la severità dei sintomi del premortem. Credito di immagine: sfam_photo/Shutterstock

Il gruppo ha eseguito gli esperimenti sui modelli dei mouse della schizofrenia ed ha trovato che c'era prova degli alti livelli del solfuro di idrogeno nei loro cervelli. Ciò, hanno speculato potrebbero essere dovuto una mutazione che potrebbe essere per tutta la vita e potrebbe piombo a produzione in eccesso dei solfuri all'interno del cervello. I ricercatori hanno speculato che questo che trova potrebbe aiutare gli scienziati a sviluppare le terapie che potrebbero lavorare per portare giù questi prodotti chimici all'interno del cervello e per aiutare i pazienti con la circostanza.

Hanno spiegato che le persone con la schizofrenia tendono ad avere un di più alto livello di un enzima che ha prodotto il solfuro di idrogeno all'interno del cervello. La rilevazione dei solfuri o dei livelli degli enzimi potrebbe anche lavorare come un test diagnostico per schizofrenia che hanno aggiunto. Attualmente ci sono poche prove definitive per non confermare la schizofrenia e quasi biomarcatori per la malattia. Gli autori dello studio hanno scritto che per le tre decadi scorse è stato conosciuto che le persone con la circostanza fanno fare sussultare un anormale la risposta ai rumori forti. Hanno spiegato che una persona normale non fa sussultare tanto come una persona con la schizofrenia con un piccolo burst di disturbo ha preceduto un burst di disturbo. Il primo più piccolo suono è chiamato il prepulse. In persone normali il prepulse causa l'inibizione della risposta di fare sussultare veduta con il suono rumoroso e così è chiamato un'inibizione del prepulse o di PPI. Le persone con la schizofrenia hanno un PPI abbassato. Ciò significa che anche dopo il prepulse, fanno sussultare lo stessi di senza il prepulse. È conosciuto come indicatore comportamentistico che potrebbe contribuire a diagnosticare la schizofrenia. Gli autori hanno aggiunto che la base per questa risposta fra gli schizophrenics tuttavia è sconosciuta.

Per questo nuovo studio il gruppo a RIKEN CBS ha incluso i mouse del laboratorio che geneticamente sono stati modificati per mostrare PPI estremamente alto o basso. Quelli con PPI basso sono stati supposti per imitare le persone con la schizofrenia. Poi hanno esaminato le differenze nelle espressioni delle proteine nei loro cervelli che hanno codificato per determinati enzimi.

I risultati hanno rivelato che l'enzima di Mpst è stato trovato nei livelli elevati in mouse con PPI basso rispetto ai mouse ad alto PPI. Questo enzima egualmente produce più solfuro di idrogeno ha spiegato i ricercatori. Come un punto seguente essi ha analizzato i livelli di solfuro di idrogeno nei cervelli dei mouse con PPI basso ed alto. I risultati hanno rivelato che i mouse con inibizione bassa del prepulse che ha imitato la schizofrenia hanno avuti livelli elevati del solfuro di idrogeno nei loro cervelli.

L'autore principale, Takeo Toshikawa spiegato, “nessuno ha ritenuto mai ad un nesso causale fra il solfuro di idrogeno e la schizofrenia. Una volta che scoprissimo questo, abbiamo dovuto capire come accade e se questi risultati in mouse sostenessero per la gente con la schizofrenia.„

Per confermare la loro ipotesi, il gruppo poi ha preparato le razze dei mouse che geneticamente sono state modificate in modo che avessero PPI basso e non avessero il gene di codifica di Pmst. Ciò ha significato che non hanno avute l'enzima di Mpst. Questi mouse bassi di PPI senza l'enzima di Mpst sono stati trovati per avere un più alto PPI confrontato ai mouse bassi di PPI che hanno posseduto l'enzima di Mpst, il gruppo trovato. Ciò ha significato che l'enzima ha svolto un ruolo importante in PPI e conseguentemente nella schizofrenia, il gruppo ha concluso. Quando i livelli dell'enzima sono caduto, i mouse sono diventato più normali o non schizofrenici.

Per confermare i loro risultati in esseri umani, il gruppo dopo ha esaminato l'espressione genetica del gene di MPST post mortem nei cervelli delle persone con la schizofrenia e le ha paragonate ai cervelli della gente che non ha avuta schizofrenia. Ha notato che l'espressione del gene di MPST era più alta fra quelle con la schizofrenia confrontata a quelle senza. Più ulteriormente quelli con la malattia più severa egualmente hanno avuti una maggior espressione del gene, essi hanno trovato.

Come punto seguente il gruppo ha raccolto i campioni del follicolo pilifero oltre da 150 persone che stavano vivendo con la schizofrenia. Anche qui hanno notato che quelle con la schizofrenia hanno avute livelli elevati dell'espressione di MPST mRNA confrontata alle persone che non hanno avute schizofrenia. Gli autori dello studio hanno avvertito che non tutti i casi indicati aumentano nei livelli del solfuro nei loro cervelli ma i livelli di MPST attualmente potrebbero essere correttamente un abbastanza biomarcatore per la schizofrenia prima che i sintomi della malattia diventassero evidenti.

I ricercatori poi hanno esaminato i fattori ambientali che potrebbero contribuire ai livelli aumentati di MPST e di solfuri nei cervelli delle persone con la schizofrenia. Hanno spiegato che il solfuro di idrogeno all'interno del cervello protegge normalmente dallo sforzo infiammatorio e l'infiammazione presto potrebbe contribuire più successivamente alla schizofrenia nella vita.

Yoshikawa ha spiegato, “noi ha trovato che indicatori antiossidanti--compreso la produzione del solfuro di idrogeno--che compensi contro lo sforzo e il neuroinflammation ossidativi durante lo sviluppo del cervello sono stati correlati con i livelli di MPST nei cervelli della gente con la schizofrenia.„ Ha detto che una volta che c'fosse infiammazione neurologica, la produzione del solfuro di idrogeno nel cervello è innescata per vita e ci sono cambiamenti che genetici che piombo “allo sforzo del solfuro„ e questo piombo allo sviluppo delle funzionalità della schizofrenia.

Yoshikawa ha aggiunto che attualmente le droghe per il trattamento della schizofrenia si occupano di dopamina e di serotonina da solo e nessuna nuova ricerca della droga ha indicato la promessa. Ha detto, “un nuovo paradigma è necessario per lo sviluppo delle droghe novelle. Corrente, circa 30% dei pazienti con la schizofrenia sono resistenti alla terapia dell'antagonista della dopamina D2-receptor. I nostri risultati forniscono un nuovo principio o paradigma per la progettazione delle droghe e corrente stiamo provando se inibire la sintesi del solfuro di idrogeno può alleviare i sintomi nei modelli del mouse della schizofrenia.„

Journal reference:

Excess hydrogen sulfide and polysulfides production underlies a schizophrenia pathophysiology, EMBO Mol Med (2019), https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/emmm.201910695

Dr. Ananya Mandal

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Dr. Ananya Mandal

Dr. Ananya Mandal is a doctor by profession, lecturer by vocation and a medical writer by passion. She specialized in Clinical Pharmacology after her bachelor's (MBBS). For her, health communication is not just writing complicated reviews for professionals but making medical knowledge understandable and available to the general public as well.

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