Группа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Франциско во главе с Беном Чайеттом (Ben Cheyette) предложила ответ на вопрос, почему препараты лития оказываются эффективным средством при биполярном аффективном расстройстве, проявляющемся в виде попеременных маниакальных и депрессивных состояний.
Еще античные медики: Соран Эфесский и Гален – рекомендовали для лечения «маний» ванны в минеральных источниках. Современные исследователи считают, что данное средство не было просто плацебо, так как в воде многих источников была повышенная концентрация солей лития.
О возможном применении препаратов лития при психозах стали говорит с конца 1940-х годов, а в массовую клиническую практику соли лития вошли с 1970-х годов. Они эффективны как при эндогенных психозах, так и органических психозах. Однако механизм их действия на нервную систему оставался во многом неясен.
В последние два десятилетия нейрофизиологи получили достаточно доказательств связи не только биполярного расстройства, но и других психических расстройств, включая аутизм и шизофрению, с аномалиями в развитии мозга. Часто они вызваны нарушениями в работе сигнального пути Wnt. Это разветвленный и сложный сигнальный путь, то есть последовательность реакций между различными молекулами, предназначенная для передачи сигнала рецептора в клетку. Сигнальный путь Wnt, или Wnt-каскад, управляет многими процессами в организме, связанными с ростом, размножением и дифференцировкой клеток. В нашем случае важно, что он задействован как в раннем развитии мозга, так и в позднем, более сложном, усовершенствовании соединений между нейронами мозга. Роль сигнального пути Wnt может объяснить, почему соли лития эффективны: они блокируют фермент, GSK-3 β – ингибитор пути Wnt. Увеличивая сигналы Wnt, соли лития дают лечебный эффект при психических заболеваниях, в которых задействован этот сигнальный путь.
Чтобы узнать, как проявляется в мозге этот биохимический эффект, Чайетт и его коллеги работали в нескольких направлениях. Во-первых они сравнили геномы 9554 людей с биполярным расстройством, аутизмом или шизофренией с геномами 11 361 человека, у которых не было этих проблем. Ученые искали различия в гене DIXDCI, играющем ключевую роль в сигнальном пути Wnt. Изменения данного гена были редки в обеих группах, но их было примерно на 80% больше (0,9% против 0,5%) у людей, имеющих расстройства. Это позволяла предположить, что мутации в гене DIXDCI повышают риск развития расстройств.
Далее исследователи создали мышей с мутантной версией DIXDCI. В тестах на готовность взаимодействовать с другими мышами, исследовать новую окружающую среду, плавать, а не пассивно держаться на воде, эти мыши показали более низкие результаты, чем их сородичи. Биохимические исследования подтвердили нарушения в работе Wnt-каскада у этих мышей. Фактически эти мутантные мыши с их пониженной коммуникабельностью, высокой тревожностью и снижением мотивации смогли служить моделью для психиатрических расстройств человека.
В ходе исследования с применением препаратов лития ученые наблюдали работу мозга на живых мышах, а также исследовали структуру их нейронных связей на препаратах. Как оказалось, в мозге у мутантных мышей снижено количество дендритных шипиков – особых выростов на поверхности дендритов, ответственных за формирование синапсов. После приема солей лития число шипиков начинало расти, а одновременно исчезали симптомы расстройств в поведении мышей.
Ученые признают, что мыши служат не вполне точной моделью для изучения психиатрических расстройств человека, но все-таки считают полученные в ходе исследования данные весомым свидетельством в пользу того, что соли лития стабилизируют настроение и смягчают симптомы расстройств благодаря увеличению числа дендритных шипиков у нервных клеток мозга.
Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Psychiatry.
