Активность генов в коре мозга оказалось очень похожей одновременно при аутизме, шизофрении, биполярном расстройстве и депрессии.

При психоневрологических заболеваниях мозг работает не так, как должен работать в норме, а это значит, что есть какие-то аномалии на уровне нейронов и их молекул.

Новые сведения о том, как работают гены при разных психоневрологических болезнях, возможно, помогут создать более эффективные методы лечения. (Фото: fabioberti.it / Depositphotos)

Нейроны одного из участков коры полушарий. (Фото: Kavli Institute for Systems Neuroscience NTNU / Flickr.com)

В свою очередь, молекулярно-клеточные аномалии часто возникают из-за генов: например, какой-нибудь ген может быть в очень активной форме или же он может вообще не работать, и потому в нейроне синапсы могут быть очень сильные и прочные или же очень слабые, что, в свою очередь, влияет на восприятие, эмоции и прочие когнитивные функции.

Исследователи давно ищут генетические особенности, связанные с тем или иным психическим заболеванием, и на самом деле уже давно стало ясно, что заболевания эти по генетическим характеристикам во многом перекрываются. Однако одной лишь информации о разных вариантах генов, о мутациях в них часто бывает недостаточно, и нужно еще точно знать, как именно проявляют себя гены.

Как мы знаем, генетическая информация сначала считывается с ДНК на РНК: на генах синтезируются молекулы РНК (этап транскрипции), а на них уже потом синтезируются молекулы белка (этап трансляции). Если ген активный, то РНК на нем синтезируется много, если ген не очень активный, то и РНК-копий его будет мало. (Конечно, синтез белка на РНК тоже регулируется, и молекул белка на одной молекуле РНК может получаться больше или меньше, но все же во многих случаях активность генов можно вполне точно оценить по первому этапу – по синтезу РНК.)

Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе сравнили активность генов в 700 образцах коры мозга, взятых у людей, которые при жизни страдали от аутизма, биполярного расстройства, шизофрении, депрессии и алкоголизма (кроме этих семисот, было еще около трехсот образцов от здоровых людей).

Активность генов оценивали по РНК, и, как говорится в статье в Science, у вышеперечисленных заболеваний с молекулярной точки зрения неожиданно оказалось много общего. И при шизофрении с биполярным расстройством гены работают во многом одинаково, и у аутизма с шизофренией есть общие черты. В целом изменения генетической активности при аутизме, биполярном расстройстве и шизофрении касались генов, управляющих возбуждением нейронов, способностью клеток генерировать и проводить через себя электрохимический импульс – чего, наверно, и стоило ожидать.

Авторам работы удалось также заметить, что некоторые блоки генов, чья активность повышается при депрессии, биполярном расстройстве и аутизме, управляют воспалением. Соответственно, их активность имеет отношение к вспомогательным клеткам нервной ткани – к астроцитам и клеткам микроглии. И, возможно, симптомы болезней можно хотя бы до некоторой степени смягчить, если подействовать на эти вспомогательные клетки и ослабить воспаление в мозге.

Однако ведь у каждого заболевания есть свои особенности, иначе бы их не различали в клинике. Получается парадокс: при общей «генетической симптоматике» – довольно таки разные клинические проявления; то есть одни и те же генетические аномалии могут в конце концов повернуться так или иначе.

При этом, что любопытно, алкоголизм оказался в стороне: активность генов у алкоголиков была иной, чем активность генов у тех, кто страдал от депрессии, аутизма и т. д. Результат оказался тем неожиданнее из-за того, что более ранние исследования с однояйцовыми близнецами говорили о том, что у алкоголизма и, например, депрессии генетика схожая (или, говоря более корректно, схожие генетические факторы риска).

Конечно, возникает вопрос, а не случились ли изменения в генетической активности просто под влиянием лечения? То есть что всему виной тут лекарственные препараты, которые повлияли на гены? Чтобы убедиться, так оно или не так, нужно бы исследовать мозг человека, который был здоров, но притом получал таблетки от депрессии, шизофрении и пр. Таких людей, даже если они и есть, найти крайне трудно, поэтому в эксперименте использовали мозги приматов, которых кормили лекарствами в экспериментальных целях. Оказалось, что нет, обнаруженные общие изменения в генетической активности происходят все-таки из-за болезней, а не из-за лечения (хотя лечение тоже влияет на активность генов).

Еще раз напомним, что о генетическом сходстве разных психоневрологических расстройств говорили давно, но до сих пор эти сходства видели только при сравнении последовательностей ДНК. И вот сейчас оказалось, что гены при таких болезнях действительно работают одинаково.

С одной стороны, с новыми данными нам, возможно, удастся создать новые, более успешные методы лечения, которые будут эффективны сразу против нескольких заболеваний.

С другой стороны, остается вопрос, почему же эти заболевания все-таки такие разные. Некоторые специалисты полагают, что нужно идти еще глубже и проанализировать активность генов не вообще в коре, а в отдельных группах нейронов и даже в отдельных нейронах – не исключено, что на уровне отдельных клеточных групп есть какие-то важные молекулярные различия, из-за которых получаются различия клинические.