Імунні клітини мозку у хворих на шизофренію не в міру активно винищують міжнейронні контакти.
Нейрони спілкуються один з одним через синапси - складні міжклітинні сполуки, які допомагають сигналам перескочити від однієї клітини до іншої і одночасно регулюють силу цього сигналу: в синапсі він може посилитися або, навпаки, ослабнути. Але синапси повинні з'являтися в потрібний час і в потрібному місці.
Буває так, що міжнейронних сполук утворюється занадто багато, і в мозку з'являється занадто багато нервових ланцюжків, які заважають один одному, створюючи інформаційний шум - що, в свою чергу, може призвести до різних психоневрологічних розладів. Вважається, що аутизм виникає якраз через надлишок синапсів. Але й брак синапсів, як можна здогадатися, теж ні до чого доброго не призводить.
Число синапсів залежить не тільки від самих нейронів. За міжнейронними контактами стежить мікроглія - так називають допоміжні клітини нервової системи, які представляють щось на зразок департаменту імунної системи в мозку. Але крім того, що клітини мікроглії прибирають різне сміття і стежать, щоб в мозок не проникала інфекція, вони ще й обстригають на нейронах непотрібні синапси. Особливо активно цей процес йде в ранній юності.
У статті в Nature Neuroscience дослідники із Загальноклінічної лікарні Массачусетсу пишуть, що підвищена активність мікроглії може бути однією з причин шизофренії. Безпосередньо вивчати синапсоутворення і роботу мікроглії в людському мозку поки ще неможливо, тому автори роботи створили спеціальну клітинну модель.
У клітини мікроглії перетворювали інші імунні клітини, які плавають у нас в крові, а щоб зрозуміти, як вони поводяться з синапсами, їм згодовували синаптосоми, взяті від нейронів, яких теж вирощували в клітинній культурі. Синаптосома - це набір клітинних структур (мембранні бульбашки з нейромедіаторами, спеціальні рецептори тощо), необхідних для передачі та прийому сигналу; синаптосому можна відокремити від нейрона і потім вивчати окремо - наприклад, віддаючи її микроглие.
Для експерименту брали імунні клітини і нейрони від здорових людей і від хворих на шизофренію. Як було сказано вище, від нейронів відділяли синаптосоми і дивилися, як їх їдять клітини мікроглії. В іншому варіанті клітини мікроглії просто підсаджували до нейронів. В обох випадках мікроглія від хворих на шизофренію в порівнянні з мікроглією від здорових людей активніше поглинала синаптосоми, хоч окремі, хоч прямо на нейронах. Але особливо така мікроглія була активна, якщо і самі нейрони теж були від хворих на шизофренію. Тобто справа тут не тільки в мікрогліті, але і в якихось особливостях самих нейронів.
Виявилося, що у нервових клітин хворих на шизофренію дійсно занадто активно працює ген с4, який кодує один з імунних білків. Зазвичай білок С4 допомагає боротися з інфекцією. Однак він змушує імунні клітини енергійніше об'їдати синапси. До речі, саме про той же білок йшлося в статті, опублікованій кілька років тому і присвяченій взаємозв'язку шизофренії та імунітету - в тій роботі говорилося, що через с4 нейрони втрачають занадто багато синапсів.
Вдалося з'ясувати, що антибіотик міноциклін пригнічує активність мікроглії, рятуючи від неї синапси. Міноциклін і йому подібні з'єднання використовують протии акне, і дослідники вирішили зіставити кількість випадків шизофренії і використання антибіотиків серед дітей і підлітків від 10 до 18 років. (Перші симптоми шизофренії, як відомо, часто проявляється саме в ранній молодості.)
Статистика охоплювала понад 22 000 осіб, і по всьому виходило, що у тих, хто використовував проти акне міноциклін і схожий на нього доксициклін, ризик психоневрологічних розладів був меншим, ніж у тих, хто приймав інші антибіотики. Будь-які клінічні висновки робити поки рано, але, можливо, в майбутньому число випадків шизофренії дійсно можна буде зменшити, тим чи іншим способом заспокоюючи у молодих людей імунітет.