Sjælden hjernecelle kan være nøglen til at forebygge skizofreni-symptomer

Problemer med at løse hverdagsopgaver. Hukommelse, der svigter. Ualmindeligt svært ved at koncentrere sig. 

For mange mennesker med skizofreni er kognitive udfordringer en del af hverdagen. Sammen med velkendte symptomer som hallucinationer og vrangforestillinger kan de gøre det vanskeligt at leve det liv, de ønsker. Derfor arbejder forskere på Københavns Universitet på at finde måder at forebygge symptomerne. Med ny forskning er de måske kommet et skridt tættere på det mål.

I et studie af mus har de opdaget, at en bestemt type hjerneceller er usædvanligt aktive i mus, der har en adfærd, der minder om skizofreni, og at musene ændrede den adfærd, når forskerne dæmpede cellernes aktivitetsniveau. 

”Behandlingen af de kognitive symptomer hos patienter med diagnoser som skizofreni er ikke tilstrækkelig, derfor er vi nødt til at forstå mere om, hvad der forårsager disse kognitive symptomer, som stammer fra forstyrrelser under hjernens udvikling. Vores studie kan være første skridt til en ny og målrettet behandling, der kan forebygge de kognitive symptomer,” siger Konstantin Khodosevich, der er professor på Biotech Research and Innovation Center på Københavns Universitet og en af forskerne bag det nye studie. 

Tidligt vendepunkt i hjernen kan åbne for behandling

Skizofreni skyldes en forkert udvikling i hjernen, der kan ske allerede inden fødslen. Alligevel viser symptomerne sig først senere i livet. 

”I lang tid er hjernen i stand til at justere fejludviklingerne og tilpasse sig en mere typisk funktion. Men på et tidspunkt er det som en kæde, der springer, og hjernen kan ikke længere kompensere, og så ser vi symptomerne. Men indtil det punkt bør det være muligt at forebygge,” siger en af studiets førsteforfattere Katarina Dragicevic.

Derfor har hun undersøgt, hvornår det punkt opstår. Ved at følge hjernens udvikling fra fosterstadiet til voksenalderen opdagede hun, at de mest markante forandringer sker sent i hjernens udvikling. 

Indtil overgangen fra barndom til ungdom er de molekylære og funktionelle ændringer relativt begrænsede, hvilket sandsynligvis forklarer, hvorfor symptomerne først opstår omkring puberteten.

”Med studiet viser vi, at indtil et særligt tidspunkt er hjernens udvikling stort set upåvirket af forandringer. Tiden op til det punkt kan være et behandlingsvindue, hvor vi kan forhindre funktionshæmning,” siger hun. 

Søvn afslører forstyrrelser i hjernens funktion

Forskerne har arbejdet med mus, der har en særlig genfejl med det mundrette navn 15q13.3-microdeletion-syndrome. Hos mennesker hænger det syndrom sammen med epilepsi, skizofreni, autisme og andre udviklingsforstyrrelser i hjernen. 

”Vi ved, at søvn ofte er forstyrret hos personer med psykiske lidelser, og derfor valgte vi at bruge søvn som en måde at måle adfærd på – altså som et tegn, vi kunne observere. Vi undersøgte både deres adfærd og aktiviteten af en bestemt type af hjerneceller. Vores undersøgelser viser, at netop én type af hjerneceller er markant påvirket hos forsøgsdyrene sammenlignet med raske mus,” forklarer Katarina Dragicevic. 

De sjældne hjerneceller bliver ifølge forskerne ofte overset, fordi de kun udgør en brøkdel af cellerne i vores hjerne. Alligevel har de stor betydning, fordi de styrer mange funktioner i hjernen.

Muligt mål for behandlingen

Det er ikke kun sammenhængen mellem den særlige type af hjerneceller og søvn, det nye studie viser. Det viser også, at musenes søvnmønster igen kom til at ligne raske mus’, hvis forskerne skruede ned for aktiviteten i den specifikke celletype. 

”Det vil sige, at den type hjerneceller har en afgørende betydning for søvnen hos mus med dette syndrom. Med en særlig teknik – kemogenetik – kan vi skrue ned for den type celler og opnå et normalt søvnmønster og muligvis også lindre andre psykiatriske symptomer,” siger Navneet A. Vasistha, adjunkt på Biotech Research and Innovation Center og en af forskerne bag. 

Selvom forskerne er langt fra at kunne udføre lignende test på mennesker, er opdagelsen et vigtigt første skridt ud på den lange vej, medicinaludvikling er. 

”Den celletype kan potentielt blive et mål for behandling. Vi håber, det i fremtiden vil komme patienter til gode, hvis vi kan udvikle en behandling af kognitive forstyrrelser, der ikke rammer bredt i hjernens celler, men er målrettet så få celler, at bivirkningerne kan begrænses,” siger han.

Studiet er udgivet i det videnskabelige tidsskrift Neuron.

Om studiet

Flere tidligere studier har vist, at søvnforstyrrelser er stærkt forbundet med kognitive funktionsnedsættelser ved psykiatriske lidelser. Derfor peger forskerne på, at behandling af disse sjældne celler i hjernen potentielt kan genoprette søvnen og dermed afhjælpe nogle af de kognitive forringelser hos psykiatriske patienter.

Forskerne undersøgte, hvordan en genetisk mutation – 15q13.3-mikrodeletionen – påvirker hjernens udvikling og funktion. De brugte mus, der bærer den samme mutation, som findes hos mennesker med øget risiko for psykiske lidelser som skizofreni og autisme.

For at finde ud af, hvilke hjerneceller der bliver ramt, kombinerede forskerne flere avancerede metoder. Først kortlagde de genaktiviteten i over 120.000 enkelte hjerneceller fra unge og voksne mus. Det gjorde de med en teknik kaldet single-cell RNA-sekventering, som viser, hvilke gener der er tændt og slukket i hver celle.

Dernæst målte de, hvordan bestemte hjerneceller reagerer på signaler. De fokuserede især på en sjælden type hjerneceller, kaldet Sst_Chodl, som forbinder fjerne områder i hjernen.

Til sidst undersøgte de, hvordan ændringer i disse celler påvirker musenes søvn. 

Ved at dæmpe aktiviteten i Sst_Chodl-cellerne med en særlig type lægemiddel observerede de, at søvnen blev genoprettet til normalt niveau.