Специалисты из лаборатории эволюционной генетики ФИЦ
«Институт цитологии и генетики СО РАН» обнаружили снижение способности к
фильтрации информации у крыс линии ГК (названной так по начальным
буквам термина «генетическая кататония»).
Для людей, страдающих
шизофренией и некоторыми другими психическими заболеваниями, характерны
аналогичные нейрофизиологические нарушения, сопровождающие расстройство
мышления. Поэтому такие животные послужат хорошей моделью для
исследования механизмов подобных заболеваний.
Частота встречаемости шизофрении — одного из наиболее тяжелых
психических заболеваний — в человеческой популяции приближается к 1 %,
что составляет более 50 миллионов людей по всему миру. Конечно,
фармакологические препараты для лечения этого недуга в настоящее время
стали гораздо более эффективными, чем раньше, однако говорить о
нахождении универсального препарата от шизофрении не приходится.
Объясняется это в том числе и тем, что знаний о нейробиологических
причинах, лежащих в основе болезни, всё еще недостаточно.
Изучение
механизмов патологических процессов непосредственно на человеке
зачастую невозможно, поэтому ученые проводят исследования на
экспериментальных моделях — специально созданных линиях лабораторных
животных. Работа над получением модели шизофрении велась в ФИЦ
ИЦиГ СО
РАН под руководством доктора биологических наук Виктора Георгиевича
Колпакова, в прошлом психиатра, с 1975 года. В результате отбора крыс,
склонных к застыванию, была создана линия ГК. «Двигательная
заторможенность у этих грызунов может сменяться гиперактивностью, что
напоминает сочетание ступора и двигательного возбуждения при
кататоническом синдроме у больных шизофренией. Однако одного внешнего
сходства проявлений для признания модели валидной недостаточно,
необходимо найти сходные изменения у пациентов и у экспериментальных
животных на более глубоком уровне», — рассказывает научный сотрудник
лаборатории эволюционной генетики ФИЦ
ИЦиГ СО РАН кандидат биологических
наук Ольга Игоревна Прокудина.
Проблема в том, что получить у животного картину психопатологии,
полностью аналогичную наблюдаемой у человека, невозможно. Частично эту
задачу решает поиск биомаркеров психических заболеваний — характеристик,
наблюдаемых как у больных людей, так и доступных для объективного
измерения, например у крыс или мышей. Одним из подобных показателей
является снижение способности к фильтрации сенсорной информации,
обнаруженное у пациентов с шизофренией, аутизмом и некоторыми другими
нейропсихическими патологиями, — причем степень нарушения отражает
тяжесть протекания болезни. У животных также можно оценить способность
нервной системы фильтровать информацию путем измерения престимульного
торможения — уменьшения двигательной реакции в ответ на резкий стимул,
если перед ним подавался слабый предупреждающий сигнал. Грызуны со
сниженным престимульным торможением служат исследователям для
моделирования когнитивных (то есть связанных с познавательной
деятельностью и мышлением) нарушений при шизофрении. Уменьшение этого
показателя у лабораторных животных достигается, как правило, с помощью
различных манипуляций (введение препаратов, хирургическое вмешательство и
др.).
Крысы линии ГК, полученные в ФИЦ
ИЦиГ СО РАН, изначально обладают
нарушенным престимульным торможением, что делает их удобной
экспериментальной моделью для изучения механизмов шизофрении и для
поиска способов коррекции патологического поведения. Ученые обнаружили у
таких животных снижение экспрессии гена глутаматного рецептора GRM3 —
по данным Rat Genome Database он вовлечен в развитие шизофрении.
Полученные результаты подтверждают, что линия ГК может служить моделью
для изучения этого недуга.
Работа поддержана грантом
РФФИ № 17-04-01631
Ольга Прокудина, ФИЦ ИЦИГ СО РАН