Se moștenește schizofrenia?

Stim de ceva timp, din studiile familiale făcute în Europa în prima jumatate a anilor 1900, că schizofrenia apare in familii. Aceste studii au evaluat riscul pentru părinții, frații și surorile celor cu schizofrenie între 4% si 14% – în medie de 10 ori mai mare ca în populatia generală. Pentru copiii celor cu schizofrenie, riscul a fost de 12%, aproape de 15 ori mai mult ca în populatia generală. Cand ambii părinți au schizofrenie, riscul crește cu 40%. Riscul pentru unchi si mătuși, nepoți și nepoate, frați și surori vitregi a fost de 3 ori mai mare ca în populația generală. Acest risc a fost mai scazut decat riscul rudelor de gradul I. In concluzie, aceste studii au aratat că, cu cât există o legătură de sânge mai apropiată cu un individ cu schizofrenie, cu atat este mai mare riscul ca tulburarea să apară.

Deși aceste tipare familiale sugerează o parte ereditară a schizofreniei, ele pot fi explicate și de factorii de mediu. Unele trăsături care apar in familie, cum este culoarea ochilor, sunt determinate de gene, însă altele, cum este limbajul vorbit, sunt învățate și nu se datorează genelor. 

Studiul gemenilor

Exista două tipuri de gemeni – monozigoți (sau identici) și dizigoți (sau fraternali). Gemenii identici provin dintr-un singur ovul fertilizat și de aceea au aceleași seturi de gene. Gemenii dizigoți provin din două ovule diferite și împart doar jumatate din gene; sunt la fel ca frații și surorile obișnuiți cu diferența că au fost concepuți în același timp. 

Dacă schizofrenia s-ar datorata doar genelor, rata concordanței pentru gemenii identici ar fi 100% si cea pentru gemenii dizigoți 50%. Oricum ar fi, chiar daca tulburarea este doar parțial genetică (și parțial cauzată de factorii de mediu), diferite rate de concordanță pentru cele două tipuri de gemeni-pereche ar fi revelatoare.

Adunand rezultatele studiilor pe gemeni din diferite părți ale lumii, vedem o rată de aproximativ 53% pentru perechile de gemeni identici și de 15 % pentru perechile de gemeni fraternali.

In ciuda limitării metodologice a studiilor pe gemeni, în ansamblu, aceste studii oferă dovezi pentru componenta ereditară puternică a schizofreniei, dar mai arată și că mediul joacă de asemenea rolul său. 

Studiile de adopție

Mai multe dovezi pentru rolul ereditar al schizofreniei vin din studiile de adopție. In anii 1960, studiile de adopție au fost efectuate in SUA si Danemarca. In Statele Unite, Dr. Leonard Heston a examinat 47 de copii in Oregon care au fost separați la 3 zile de la nastere de mamele lor biologice cu schizofrenie. Acesti copii au fost crescuti de parinti adoptivi cu care nu aveau nici o relatie biologica. De asemenea, medicul a mai studiat comparatia unui grup de 50 de indivizi care au fost adoptati de mame care nu aveau schizofrenie. Ideea din spatele studiului a fost sa se vadă dacă copiii nascuti din mame cu schizofrenie au o rata mai mare de a dezvolta schizofrenie decat cei care au fost nascuti din mame care nu aveau tulburarea.

Frumusetea acestui studiu este aceea ca nici un membru din nici un grup nu a fost lasat timp indelungat langa mama lui biologica si nici langa vreo alta ruda biologică. Dacă genele cauzează schizofrenia, atunci copiii ai caror mame au schizofrenie ar trebui sa aibă un risc mai crescut pentru schizofrenie, indiferent de cine i-a crescut. In contrast, dacă relația cu parinții (factorii de mediu) cauzeaza schiozofrenie, atunci separarea copiilor de un parinte cu schizofrenie ar trebui sa ii ferească de dezvoltarea schizofreniei. Rezultatele au fost clare – 5 copii din mame cu schizofrenie au dezvoltat tulburarea si nici un caz de boală nu a apărut la copiii mamelor fara schizofrenie. Acest fapt aduce dovezi in plus pentru componenta ereditară a schizofreniei.

Copiii născuți în familiile afectate de schizofrenie dar crescuți de familii care nu aveau boala au fost comparați cu copiii nascuti si crescuti de parinti fara schizofrenie. In concordanta cu teoria genetică a tulburarii, schizofrenia și tulburarile inrudite au fost gasite la 32% din primul grup si la numai 18% din cel de-al doilea grup.

Aceste studii de adopție arata ca parintii cu schizofrenie transmit riscul tulburarii copiilor lor chiar si atunci cand acesti copii sunt crescuti de parinti care nu au schizofrenie. Aceste studii arată că legatura biologică și genetică au un impact asupra riscului schizofreniei. 

Totuși aceste studii au limitările lor. Desi au incercat să separe factorii genetici de cei din mediu, nu au reusit in totalitate. Dr. Kety a evidențiat că deși un copil adoptat a fost separat de mama lui imediat dupa naștere, copilul a petrecut 9 luni in uterul mamei și ceva timp cu ea imediat dupa naștere. In tot acest timp, mama i-a putut transmite fătului unii factori non-genetici biologici si psihologici care ar fi putut contribui la aparitia schizofreniei copilului mulți ani mai tarziu.

Ce factori ar putea cauza efecte așa intarziate? Unul dintre ei ar putea fi un virus, care ar putea zace ani inainte de a fi declanșat de anumite condiții biologice si psihologice. Dacă o mamă ar purta un asemenea virus, l-ar putea transmite copilului ei incă din perioada uterină. Niciun astfel de virus nu a fost încă descoperit, dar date din studiile familiale, pe gemeni sau studiile de adopție nu exclud posibilitatea ca ar putea exista. 

Mecanismul transmiterii genetice

Deși studiile familiale, pe gemeni si de adopție arată că schizofrenia este cel puțin în parte cauzată de gene, a fost greu pentru oamenii de știință să găsească mecanismul transmiterii genetice. Există mai multe posibilități. La una dintre extreme poate fi aceea că o problemă cu o singură genă este cauza genetică a schizofreniei. La cealaltă extremă, se află scenariul Anna Karenina; așa cum începe romanul lui Tolstoi,

‘Toate familiile fericite se aseamănă; fiecare familie nefericită este nefericită în felul său’.

Lev Tolstoi – Anna Karenina

Astfel că fiecare persoană cu schizofrenie poate avea o ‘etiologie personală’ care este unică, în timp ce există tot atatea cauze genetice și tipuri de schizofrenie precum tot atâtea persoane cu schizofrenie. Intre aceste variante există situația in care mai multe gene actionează în combinație una cu cealaltă și împreună cu mediul cauzează boala.

Unele studii susțin ideea unei singure gene responsabile in anumite familii, dar multe altele găsesc ca ar fi nevoie de mai multe gene ca sa explice patternul de transmitere văzut in cele mai multe familii cu schizofrenie.

Studii de asociere

In prima parte a anilor 2000, tehnologia de laborator s-a îmbunătățit pana în punctul in care se poate testa direct toate părțile genomului în asociere cu tulburarea, folosind o abordare numită scanarea asocierii la nivelul întregului genom, sau GWAS.

Genomul se referă la toate părțile individuale ale ADN-ului care ne aseamănă ca specie dar ne diferențiază ca indivizi. Genomul nostru cuprinde aproximativ 6 bilioane de ‘baze’ ale ADN-ului, răspandite în 23 de perechi de ‘cromozomi’; o parte din fiecare pereche a cromozomilor este moștenită de la mamă și cealaltă parte moștenită de la tată. 

Dacă o genă creste riscul pentru schizofrenie, aceasta inseamnă un număr crescut de versiuni sau variante ale genei la indivizi cu schizofrenie comparativ cu indivizii fără schizofrenie. 

Multi oameni de știință au folosit abordarea GWAS pentru a găsi genele de risc pentru schizofrenie. Rezultatele sunt foarte ușor de interpretat si este de asemenea ușor pentru diferite grupuri de oameni de stiinta sa adune rezultatele pentru un tablou complet al realitatii genetice a schizofreniei.

Cand punem impreună o listă a celor mai puternice gene de risc pentru schizofrenie, putem explica o bună parte a riscului moștenit al tulburării (cu mențiunea ca schizofrenia nu este complet moștenită; factorii de mediu joacă de asemenea un rol pe care GWAS nu il poate identifica). De aceea, studiile pe gemeni spun ca aproximativ 60-85% din riscul pentru schizofrenie este moștenit si aproximativ 20% este legat de genele de top. 

Biologia genelor de risc ale schizofreniei

Cea mai puternica regiune de risc pentru schizofrenie se află pe cromozomul 6. Complexul major de histocompatibilitate (CMH) conține multe gene care spun corpului nostru cum sa identifice si sa se protejeze singur de molecule straine, cum sunt virusurile.

Este surprinzator ca sistemul biologic cel mai puternic asociat cu riscul genetic pentru schizofrenie este sistemul imun. Dincolo de coordonarea raspunsului sistemului imun, de exemplu, gena C4A, a fost recent descoperită și joacă un rol în felul in care celulule creierului, sau neuronii, se dezvoltă recent in viață și modul în care se maturizează. Dincolo de dezvoltarea sistemului imun si a neuronilor, genele de risc pentru schizofrenie au un impact și asupra biologiei neuronilor dopaminergici, ceea ce este important avand in vedere ca toata medicația care reduce simptomele pozitive interacționeaza și cu neuronii dopaminergici.

Epigenetica

Atunci cand ne referim la efectele ‘epigenetice’ ne referim la modul în care mediul modifică genomul. Aceste efecte se petrec în tot genomul uman și au un impact asupra expresiei genelor. Efectele epigenetice nu schimbă secvența ADN-ului sau tipul de proteină construit de ADN.

Vedem unele exemple concrete în care variante genetice care de obicei cresc riscul schizofreniei pot fi mai mult sau mai puțin puternice depinzand de modificarile epigenetice care afectează acea genă. 

Identificarea numeroaselor gene de risc ale efectului asupra riscului schizofreniei poate intr-o bună zi să facă posibilă crearea unui profil de risc genetic care va fi predictiv in viitorul debut al tulburarii. Cel mai relevant în tratamentul schizofreniei este faptul că mai multe gene au fost descoperite a influența rezultatul tratamentelor medicale.