1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Генетика
  4. T. 59, № 6, 2023

Генетика, 2023, T. 59, № 6, стр. 670-675

Повышенный уровень лизосфинголипидов крови у пациентов с шизофренией

А. Э. Копытова 1, 2, *, Т. С. Усенко 1, 2, А. И. Безрукова 2, К. С. Башарова 2, Т. В. Андреева 3, 4, 5, Е. В. Волкова 1, А. Д. Манахов 3, 4, 5, Г. В. Байдакова 6, Е. И. Пальчикова 7, Е. Ю. Захарова 6, Н. М. Залуцкая 7, Н. Г. Незнанов 1, 7, С. Н. Пчелина 1, 2

1 Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова
197022 Санкт-Петербург, Россия

2 Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”
188300 Гатчина, Санкт-Петербург, Россия

3 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук
119991 Москва, Россия

4 Центр генетики и генетических технологий, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
119234 Москва, Россия

5 Центр генетики и наук о жизни, Научно-технологический университет “Сириус”
354340 пгт. Сириус, Краснодарский край, Россия

6 Медико-генетический научный центр им. академика Н.П. Бочкова
115478 Москва, Россия

7 Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и неврологии им. В.М. Бехтерева
192019 Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: kopytovaalena@mail.ru

Поступила в редакцию 29.12.2022
После доработки 23.01.2023
Принята к публикации 24.01.2023

Аннотация

Шизофрения представляет собой психическое расстройство и характеризуется нарушением передачи дофамина в нейронах. Последние данные показали, что лизосомные болезни накопления (ЛБН), сопровождающиеся снижением активности ферментов и соответствующим накоплением субстрата в лизосомах из-за мутаций в лизосомных генах, могут проявляться широким спектром клинических проявлений, включая психозы, аффективные расстройства, деменцию с ранним началом и шизофренией. Цель настоящего исследования заключалась в оценке уровня лизосфинголипидов у пациентов с шизофренией, болезнью Паркинсона (БП) и контроле. В исследование включены 52 пациента с шизофренией, 170 пациентов с БП и 166 неврологически здоровых лиц (контрольная группа). Концентрацию лизосомных субстратов (гексозилсфингозин (HexSph), глоботриаозилсфингозин (LysoGb3), лизосфингомиелин (LysoSM)) определяли высокоэффективной жидкостной хроматографией в сочетании с тандемной масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС/МС) в крови. Выявлено повышение концентрации LysoSM, LysoGb3, HexSph у пациентов с шизофренией по сравнению с контролем (p < 0.0001, p < 0.0001, p < 0.0001 соответственно). Наши результаты подтверждают нарушение лизосфинголипидного состава крови у пациентов с шизофренией.

Ключевые слова: шизофрения, лизосфинголипиды, ВЭЖХ-МС/МС, кровь.

Список литературы

  1. Howrigan D.P., Rose S.A., Samocha K.E. et al. Exome sequencing in schizophrenia-affected parent–offspring trios reveals risk conferred by protein-coding de novo mutations // Nat. Neurosci. 2020. V. 23. P. 185–193. https://doi.org/10.1038/s41593-019-0564-3

  2. Oh J., Shen G., Nan G. et al. Comorbid schizophrenia and Parkinson’s disease: A case series and brief review // Neurol. Asia. 2017. V. 22. P. 139–142.

  3. Papanastasiou E. The prevalence and mechanisms of metabolic syndrome in schizophrenia: a review // Theor. Adv. Psychopharmacol. 2013. V. 3. № 1. P. 33–51. https://doi.org/10.1177/2045125312464385

  4. Castillo R.I., Rojo L.E., Henriquez-Henriquez M. et al. From molecules to the clinic: Linking schizophrenia and metabolic syndrome through sphingolipids metabolism // Front. Neurosci. 2016. V. 10. P. 488–503. https://doi.org/10.3389/fnins.2016.00488

  5. Pardiñas A.F., Holmans P., Pocklington A.J. et al. Common schizophrenia alleles are enriched in mutation-intolerant genes and in regions under strong background selection // Nat. Genet. 2018. V. 50. P. 381–389.

  6. Trakadis Y.J., Fulginiti V., Walterfang M. Inborn errors of metabolism associated with psychosis: Literature review and case-control study using exome data from 5090 adult individuals // J. Inherit. Metab. Dis. 2018. V. 41. № 4. P. 613–621. https://doi.org/10.1007/s10545-017-0023-9

  7. Emelyanov A.K., Usenko T.S., Tesson C. et al. Mutation analysis of Parkinson’s disease genes in a Russian data set // Neurobiol. Aging. 2018. V. 71. P. 267.e7–267.e10. https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2018.06.027

  8. Polo G., Burlina A.P., Ranieri E. et al. Plasma and dried blood spot lysosphingolipids for the diagnosis of different sphingolipidoses: a comparative study // Clin. Chem. Lab. Med. 2019. V. 57. № 12. P. 1863–1874.

  9. Czubowicz K., Jęśko H., Wencel P. et al. The role of ceramide and sphingosine-1-phosphate in Alzheimer’s disease and other neurodegenerative disorders // Mol. Neurobiol. 2019. V. 56. P. 5436–5455.

  10. Tkachev A.I., Stekolshchikova E.A., Morozova A.Y. et al. Ceramides: Shared lipid biomarkers of cardiovascular disease and schizophrenia // Consort. Psychiatr. 2021. V. 2. P. 35–43. https://doi.org/10.17816/CP101

  11. Cox T.M. Lysosomal diseases and neuropsychiatry: Opportunities to rebalance the mind // Front. Mol. Biosci. 2020. V. 7. P. 177–185. https://doi.org/10.3389/fmolb.2020.00177

  12. Sidransky E., Nalls M.A., Aasly J.O. et al. Multi-center analysis of glucocerebrosidase mutations in Parkinson disease // N. Engl. J. Med. 2009. V. 361. P. 1651–1661. https://doi.org/10.1056/NEJMOA0901281

  13. Kopytova A.E., Usenko T.S., Baydakova G.V. et al. Could blood hexosylsphingosinebe a marker for Parkinson’s disease linked with GBA1 mutations? // Mov. Disord. 2022. V. 37. № 8. P. 1779–1781. https://doi.org/10.1002/mds.29132

  14. Moors T.E., Paciotti S., Ingrassia A. et al. Characterization of brain lysosomal activities in GBA-related and sporadic Parkinson’s disease and dementia with Lewybodies // Mol. Neurobiol. 2019. V. 56. P. 1344–1355.

  15. Usenko T.S., Senkevich K.A., Bezrukova A.I. et al. Impaired sphingolipid hydrolase activities in dementia with Lewybodies and multiple system atrophy // Mol. Neurobiol. 2022. V. 59. P. 2277–2787.

  16. Kuusimäki T., Al-Abdulrasul H., Kurki S. et al. Increased risk of Parkinson’s disease in patients with schizophrenia spectrum disorders // Mov. Disord. 2021. V. 36. P. 1353–1361.

  17. De Vries P.J., Honer W.G., Kemp P.M., McKenna P.J. Dementia as a complication of schizophrenia // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 2001. V. 70. P. 588–596.

  18. Komatsu H., Kato M., Kinpara T. et al. Possible multiple system atrophy with predominant parkinsonism in a patient with chronic schizophrenia: A case report // BMC Psychiatry. 2018. V. 18. P. 1–9.

  19. Schwarz E., Prabakaran S., Whitfield P. et al. High throughput lipidomic profiling of schizophrenia and bipolar disorder brain tissue reveals alterations of free fatty acids, phosphatidylcholines, and ceramides // J. Proteome Res. 2008. V. 7. P. 4266–4277.

  20. Wood P.L. Targeted lipidomics and metabolomics evaluations of cortical neuronal stress in schizophrenia // Schizophr. Res. 2019. V. 212. P. 107–112.

  21. Tessier C., Sweers K., Frajerman A. et al. Membrane lipidomics in schizophrenia patients: A correlational study with clinical and cognitive manifestations // Transl. Psychiatry. 2016. V. 6. P. e906–e914.

  22. Paciotti S., Albi E., Parnetti L., Beccari T. Lysosomal ceramide metabolism disorders: Implications in Parkinson’s disease // J. Clin. Med. 2020. V. 9. P. 594–614.

  23. Takahashi N., Sakurai T., Davis K.L., Buxbaum J.D. Linking oligodendrocyte and myelin dysfunction to neurocircuitry abnormalities in schizophrenia // Prog. Neurobiol. 2011. V. 93. P. 13–24.

  24. Vallée A. Neuroinflammation in schizophrenia: The key role of the WNT/β-catenin pathway // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. P. 2810–2825.

  25. Gouvêa-Junqueira D., Falvella A.C.B., Antunes A.S.L.M. et al. Novel treatment strategies targeting myelin and oligodendrocytedysfunction inschizophrenia // Front. Psychiatry. 2020. V. 11. P. 379–395.

  26. Mihaylova V., Hantke J., Sinigerska I. et al. Highly variable neural involvement in sphingomyelinase-deficient Niemann–Pick disease caused by an ancestral Gypsy mutation // Brain. 2007. V. 130. P. 1050–1061. https://doi.org/10.1093/brain/awm026

  27. Zhuo C., Zhao F., Tian H. et al. Acid sphingomyelinase/ceramide system in schizophrenia: Implications for therapeutic intervention as a potential novel target // Transl. Psychiatry. 2022. V. 12. P. 260–266. https://doi.org/10.1038/s41398-022-01999-7

  28. Akhtar M.M., Elliott P.M. Anderson–Fabry disease in heart failure // Biophys. Rev. 2018. V. 10. P. 1107–1119.

  29. Usenko T.S., Bezrukova A.I., Basharova K.S. et al. Link between schizophrenia and lysosomal storage disorders based on NGS and LC-MS/MS analyses // Am. J. Geriatr. Psychiatry. 2023. Submitted to journal.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Генетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал