Генетический риск развития шизофрении связан с изменениями в нервной системе в период раннего подросткового возраста
У людей с высокой генетической предрасположенностью к шизофрении могут наблюдаться отклонения в развитии нервной системы ещё до того, как симптомы обычно проявляются в молодом возрасте. Результаты нового исследования, опубликованного в журнале Biological Psychiatry издательства Elsevier, дают важные сведения для уточнения моделей развития шизофрении и определения сроков проведения профилактических вмешательств.
Более 60% психических расстройств, включая шизофрению, проявляются до 25 лет, причём многие дают симптомы ещё до официальной постановки диагноза. Ранние признаки патологии часто возникают постепенно в процессе развития. Ранний подростковый возраст — это критическое окно, когда одновременно наблюдаются и повышенный риск возникновения психических проблем, и глубочайшие структурные и функциональные изменения в мозге.
«Мы знаем, что некоторые психические расстройства имеют высокую наследственную предрасположенность со сложными геномными маркерами. Однако выявить с помощью нейровизуализации маркеры психических заболеваний пока не удаётся», — отмечает ведущий исследователь Хеннинг Тимайер. «Определение того момента, когда генетические риски начинают проявляться в мозге, может дать решающие подсказки для ранней диагностики и вмешательства».
Большинство исследований на сегодняшний день были поперечными, то есть использовали данные, полученные в один момент времени. Данный же продольный анализ опирался на сведения о 6228 участниках европейского происхождения в возрасте от 9 до 14 лет из исследования ABCD и исследования Generation R. Используя в общей сложности 9720 изображений мозга, полученных с помощью МРТ за несколько лет, в сочетании с генетической информацией, учёные определили зоны мозга, связанные с полигенной предрасположенностью, и выяснили, как эти связи меняются с течением времени по мере взросления детей.
У детей с низкой генетической предрасположенностью к шизофрении в раннем подростковом возрасте наблюдалось ожидаемое увеличение площади поверхности коры в каудальных срединных и верхних лобных областях, тогда как у детей с высокой предрасположенностью в этих же областях происходило её уменьшение.
Эти результаты подтверждают теорию о нейроразвитии как основе шизофрении: влияние генетики шизофрении на мозг можно обнаружить уже в раннем подростковом возрасте, задолго до типичного возраста начала заболевания.
«Наши выводы касаются площади поверхности коры, а не её толщины. Это различие важно, поскольку предыдущие исследования показывают, что площадь и толщина коры в значительной степени генетически разделимы и следуют разным траекториям развития. При этом площадь коры часто демонстрирует более высокую наследуемость и связана с иным набором генетических локусов, чем толщина», — объясняет соавтор исследования Райан Мюцель.
«В совокупности эти результаты указывают на то, что площадь поверхности коры может быть особенно чувствительным маркёром нейроразвития, обусловленного генетическими факторами и имеющего отношение к психическим расстройствам», — добавляет первый автор работы Бин Сюй.
В исследовании также изучалась генетическая предрасположенность к другим расстройствам, включая СДВГ, аутизм, большую депрессию и успешность в обучении. Хотя более высокие генетические показатели успеваемости и СДВГ были связаны соответственно с устойчиво большей и меньшей площадью поверхности коры, значимой связи с динамическими изменениями в мозге в этот период развития обнаружено не было. Это подчёркивает уникальную для шизофрении картину.
Доктор Тимайер отмечает: «Нас поразило, насколько отчётливо мы увидели эти расходящиеся траектории развития при шизофрении в мозге с течением времени. Тот факт, что эти различия проявились так рано и столь последовательно, был довольно неожиданным. Резкое расхождение, которое мы наблюдали, резко контрастировало с устойчивыми корковыми паттернами, связанными с генетической предрасположенностью к СДВГ и успеваемостью, что подчёркивает: не все генетические риски одинаково влияют на формирование подросткового мозга».
Это исследование выходит за рамки статичных поперечных связей между генетическим риском и структурой мозга, чтобы определить, когда этот риск начинает влиять на траектории нервного развития. Тем самым оно предоставляет одни из самых ранних данных in vivo о том, что генетический риск шизофрении отражается в динамических изменениях мозга в критическом окне развития.
Хотя эта работа является важным шагом в выяснении этиологии шизофрении, исследователи отмечают, что благодаря масштабному характеру исследования им удалось выявить относительно небольшие размеры эффекта. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования, чтобы эти результаты могли иметь прогностическую ценность на индивидуальном уровне.
Джон Кристал, редактор журнала Biological Psychiatry, резюмирует: «Развитие изменённой структуры и функций мозга играет центральную роль в возникновении шизофрении. Раннее отклонение в нейроразвитии от общей популяции может иметь последствия для формирования социальных и когнитивных функций у детей и молодых взрослых. Эта работа подчёркивает влияние генетического риска шизофрении на сроки наступления этих изменений в процессе развития».
Ссылка на источник: