Шизофрения – это тяжелое психическое расстройство, характеризующееся нарушениями в восприятии, мышлении и поведении. Она существенно влияет на качество жизни и социальное функционирование человека. Известно, что при шизофрении происходят изменения в крупных анатомических структурах мозга. Однако микроструктурные изменения, особенно на молекулярном уровне, на сегодняшний день изучены недостаточно.
Особое внимание в современных исследованиях уделяется липидам и метаболитам, которые являются важными компонентами клеточных мембран и функционирования нейронов. Связь между изменениями в липидном составе мозга и шизофренией открывает перспективы для глубокого понимания биохимических процессов, лежащих в основе этого заболевания, что в дальнейшем может способствовать разработке новых подходов к его диагностике и лечению.
Ученые из Сколковского института науки и технологий, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии им. В.П. Сербского» Минздрава России, ГБУЗ «ПКБ № 1 ДЗМ» и Институт Сенгера (Великобритания) поставили перед собой задачу изучить молекулярные изменения с помощью масс-спектрометрической визуализации MALDI-MSI и провели исследование, результаты которого опубликованы в журнале Consortium Psychiatricum.
Целью исследования было изучение микроструктурных изменений мозга при шизофрении, в котором уделялось особое внимание распределению липидов в сером и белом веществе двух областей неокортекса — дорсолатеральной префронтальной коре (BA9) и задней части верхней височной извилины (BA22p). Образцы тканей мозга были получены от здоровых доноров (контрольная группа) и пациентов с шизофренией из биобанка Национальной исследовательской организации BioService в Санкт-Петербурге.
Для анализа сложных смесей молекул в образцах тканей использовалась MALDI-MSI. Этот метод основан на ионизации молекул образца при облучении лазером и последующем анализе полученных ионов в масс-спектрометре для определения молекулярного состава тканей.
Результаты анализа образцов тканей мозга показали, что белое вещество BA22p демонстрирует значительно больше различий в уровне липидов по сравнению с BA9, что подчеркивает ассоциацию шизофрении в этих двух функционально и структурно отличающихся областях коры. В то время как изменения в сером веществе менее выражены, они всё же наблюдаются. Исследование подтвердило, что подход пространственной липидомики способен выявить тонкие различия в ассоциациях с шизофренией между двумя исследуемыми областями неокортекса.
Обнаруженные изменения в липидомах верхней височной извилины соответствуют существующим данным о значительных структурных аномалиях этой области. Выявленные различия в составе липидов, особенно в белом веществе, могут углубить понимание связи между структурными изменениями и шизофренией, а также предложить новые направления для дальнейших исследований в этой области.
Мы спросили у авторов исследования о возможных будущих направлениях их работы и о применении результатов в дальнейших исследованиях:
В нашей лаборатории уже проводится анализ 36 регионов мозга с использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии с методом масс-спектрометрии.. Мы изучаем все ключевые структуры мозга: серое вещество лобных долей, пучки белого вещества, регионы мозжечка и структуры лимбической системы, чтобы определить области для дальнейших детальных исследований. На следующем этапе мы планируем сосредоточиться на регионах с выраженными изменениями и выяснить, какие клетки (нейроны, астроциты, олигодендроциты, микроглия) играют в них ключевую роль. Кроме того, важным направлением является исследование полярной фракции метаболитов, таких как дофамин, серотонин и глутамат, в рамках проекта по изучению метаболома в 12 регионах мозга.”
Более подробную информацию о методах и результатах исследования можно найти в полной версии статьи, опубликованной в журнале Consortium Psychiatricum – https://consortium-psy.com/jour/article/view/15488.
Авторы: Осетрова М., Завольскова М., Мазин П., Стекольщикова Е., Владимиров Г., Ефимова О., Морозова А.Ю., Зоркина Я., Андреюк Д., Костюк Г., Николаев Е., Хайтович Ф.
Источник: Osetrova M., Zavolskova M., Mazin P., Stekolschikova E., Vladimirov G., Efimova O., Morozova A., Zorkina Y., Andreyuk D., Kostyuk G., Nikolaev E., Khaitovich P. Mass Spectrometry Imaging of Two Neocortical Areas Reveals the Histological Selectivity of Schizophrenia-Associated Lipid Alterations // Consortium Psychiatricum. – 2024. – Vol. 5. – N. 3. doi: 10.17816/CP15488