Schizofrenia: i geni correlati ai ritmi circadiani possono essere interrotti
Una nuova ricerca esamina il cervello delle persone con schizofrenia e trova modelli di espressione interrotti nei geni legati ai cicli sonno-veglia.
In tutto il mondo, la schizofrenia è una delle 15 principali cause di disabilità, che colpisce circa l'1% della popolazione mondiale.
Negli Stati Uniti, secondo alcune stime, poco più dell'1% degli adulti, circa 3 milioni, potrebbe convivere con la schizofrenia.
La condizione causa diversi sintomi, inclusi processi mentali, emozioni e comportamenti sociali alterati. Le persone con schizofrenia sperimentano spesso anche insonnia e cicli sonno-veglia interrotti.
Una nuova ricerca esamina il legame tra i ritmi circadiani - che aiutano a regolare i cicli giorno-notte - e la schizofrenia.
I ritmi circadiani hanno implicazioni per l'espressione genica e i ritmi con cui i geni si attivano e disattivano.
Il nuovo studio rileva che i tempi di espressione genica sono significativamente interrotti nel cervello delle persone che soffrono di schizofrenia.
Colleen McClung, Ph.D., professore di psichiatria presso l'Università di Pittsburgh, in Pennsylvania, è l'autore senior dello studio. Il Prof. McClung e colleghi hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Nature Communications.
Studiare l'orologio biologico nel cervello
Il Prof. McClung e il team hanno ottenuto dati sull'espressione genica post-mortem da 150 persone, 46 delle quali avevano vissuto con la schizofrenia. Le persone avevano meno di 65 anni quando sono morte ei ricercatori hanno avuto accesso ai tempi della morte.
In particolare, i ricercatori hanno esaminato l'espressione genica nella corteccia prefrontale dorsolaterale, un'area del cervello coinvolta nella cognizione e nella memoria.
Il termine "ritmo circadiano" descrive "cambiamenti fisici, mentali e comportamentali che seguono un ciclo quotidiano".
I ritmi circadiani sono intimamente legati all '"orologio biologico", che si riferisce al "dispositivo di temporizzazione innato di un organismo [...] composto da molecole specifiche (proteine) che interagiscono nelle cellule di tutto il corpo".
L'espressione genica regola il comportamento di queste proteine. Quindi, alcuni geni si attivano di notte, mentre altri lo fanno durante il giorno.
Nel loro presente studio, il Prof. McClung e il team hanno esaminato i ritmi con cui alcuni geni si attivano e disattivano nel cervello di persone con schizofrenia e hanno confrontato questi ritmi con quelli nel cervello di persone che non avevano la condizione.
Poiché sapevano se le persone erano morte durante il giorno o la notte, i ricercatori hanno potuto escogitare un metodo statistico per rivelare modelli nella ritmicità dell'espressione genica.
Come viene interrotta la ritmicità genica
Nel cervello delle persone con schizofrenia, i ricercatori hanno trovato interruzioni nella ritmicità dell'espressione genica.
Alcune di queste interruzioni hanno influenzato il funzionamento dei mitocondri, i minuscoli organelli che creano energia all'interno delle cellule. Questi geni hanno acquisito ritmicità, mentre i geni coinvolti nell'infiammazione l'hanno persa.
L'autore senior dello studio spiega i risultati utilizzando un'analogia. Dice: "In una casa normale, come un cervello sano, diciamo che le luci sono accese di notte, ma il frigorifero deve essere sempre acceso".
"Quello che abbiamo visto è che in un cervello affetto da schizofrenia, le luci sono accese tutto il giorno e il frigorifero si spegne di notte".
Inoltre, quando i ricercatori hanno esaminato solo l'attività cerebrale delle persone che erano morte durante il giorno, non hanno trovato alcuna differenza tra quelli con schizofrenia e quelli senza di essa. Tuttavia, nelle persone che erano morte di notte, hanno trovato differenze significative.
L'autrice principale dello studio e assistente professore di psichiatria presso l'Università di Pittsburgh, Marianne Seney, Ph.D., spiega: "Se guardassimo solo per vedere se il frigorifero era acceso durante il giorno, non vedremmo alcuna differenza, ma di notte, ce ne sarebbe uno. "
Gli autori sottolineano l'importanza dei risultati, dicendo che la ricerca sulle radici genetiche della schizofrenia dovrebbe prestare maggiore attenzione ai ritmi circadiani.
"Il nostro studio mostra, per la prima volta, che ci sono interruzioni significative nella tempistica quotidiana di attivazione o disattivazione di alcuni geni, il che ha implicazioni sul modo in cui comprendiamo la malattia a livello molecolare".
Prof. Colleen McClung
