Un grup international de cercetări asupra creierului prezintă concluziile revoluţionare ale unui studiu pe scară largă din cadrul proiectului Brain pH, efectuat pe un model animal. Aflat în prima linie a cercetării în domeniul neuroştiinţelor, grupul de cercetare face lumină asupra metabolismului energetic alterat ca factor-cheie în diverse tulburări neuropsihice şi neurodegenerative.
Consorţiul global de cercetări în colaborare, care cuprinde 131 de cercetători din 105 laboratoare din şapte ţări, anunţă o lucrare de cercetare revoluţionară, indicând modificarea pH-ului cerebral şi a nivelurilor de lactat ca fiind endofenotip transdiagnostic în tulburările neuropsihice cu tulburări cognitive.
Acest efort de colaborare pune în discuţie noţiunile existente şi poate deschide calea pentru noi strategii în înţelegerea şi abordarea tulburărilor biologice diverse şi debilitante cu impact asupra funcţiei cognitive.
Studiul identifică disfuncţiile metabolismului energetic al creierului care duc la modificarea pH-ului şi a nivelurilor de lactat ca fiind caracteristici comune în numeroase modele animale de tulburări neuropsihice şi neurodegenerative, cum ar fi dizabilitatea intelectuală, tulburările din spectrul autist, schizofrenia, tulburarea bipolară, tulburările depresive şi boala Alzheimer.
Aflat în prima linie a cercetării în domeniul neuroştiinţelor, grupul de cercetare face lumină asupra metabolismului energetic alterat ca factor-cheie în diverse tulburări neuropsihice şi neurodegenerative.
Deşi este considerat controversat, un nivel ridicat de lactat şi scăderea pH-ului care rezultă este acum propus, de asemenea, ca o potenţială componentă primară a acestor boli.
Spre deosebire de ipotezele anterioare care asociau aceste modificări cu factori externi, cum ar fi medicaţia, constatările anterioare ale grupului de cercetare sugerează că acestea ar putea fi intrinseci tulburărilor.
Această concluzie a fost trasă pe baza a cinci modele animale de schizofrenie/tulburări de dezvoltare, tulburare bipolară şi autism, care sunt scutite de astfel de factori de confuzie.
Cu toate acestea, cercetările privind pH-ul cerebral şi nivelurile de lactat în modelele animale ale altor tulburări neuropsihiatrice şi neurologice au fost limitate.
Până în prezent, nu era clar dacă astfel de modificări la nivelul creierului erau un fenomen comun. În plus, relaţia dintre modificările pH-ului cerebral şi ale nivelurilor de lactat şi anomalii comportamentale specifice nu fusese clar stabilită.
Acest studiu, care cuprinde 109 tulpini/afecţiuni de şoareci, şobolani şi pui, inclusiv modele animale legate de afecţiuni neuropsihiatrice, relevă faptul că modificările pH-ului cerebral şi ale nivelurilor de lactat sunt o trăsătură comună într-o gamă diversă de modele animale de boli, inclusiv schizofrenie/tulburări de dezvoltare, tulburare bipolară, autism, precum şi modele de depresie, epilepsie şi boala Alzheimer.
Printre cunoştinţele semnificative ale acestui studiu se numără:
I. Fenomen comun la toate tulburările: Aproximativ 30% din cele 109 tipuri de modele animale au prezentat modificări semnificative ale pH-ului cerebral şi ale nivelurilor de lactat, subliniind apariţia pe scară largă a modificărilor metabolismului energetic în creier în diverse afecţiuni neuropsihice.
II. Factorii de mediu drept cauză: Modelele care simulează depresia prin stres psihologic şi cele induse pentru a dezvolta diabet sau colită, care au un risc ridicat de comorbiditate pentru depresie, au prezentat o scădere a pH-ului cerebral şi o creştere a nivelului de lactat. Diverşi factori de mediu dobândiţi ar putea contribui la aceste modificări.
III. Legătura cu afectarea cognitivă: O analiză cuprinzătoare care integrează datele testelor comportamentale a relevat o asociere predominantă între nivelurile crescute de lactat cerebral şi afectarea memoriei de lucru, luminând un aspect al disfuncţiei cognitive.
IV. Confirmare în cohorta independentă: Aceste asocieri, în special între nivelurile mai ridicate de lactat cerebral şi performanţa slabă a memoriei de lucru, au fost validate într-o cohortă independentă de modele animale, consolidând constatările iniţiale.
V. Complexitatea spectrului autist: Au fost observate răspunsuri variabile la modelele de autism, unele prezentând un pH crescut şi niveluri scăzute de lactat, sugerând subpopulaţii din cadrul spectrului autist cu modele metabolice diverse.
„Acesta este primul şi cel mai mare studiu sistematic care evaluează pH-ul cerebral şi nivelurile de lactat într-o gamă de modele animale pentru tulburări neuropsihiatrice şi neurodegenerative. Constatările noastre pot pune bazele unor noi abordări pentru a dezvolta caracterizarea transdiagnostică a diferitelor tulburări care implică tulburări cognitive", a declarat într-un comunicat dr. Hideo Hagihara, autorul principal al studiului.
Această cercetare ar putea fi o piatră de temelie pentru identificarea unor ţinte terapeutice comune în diferite tulburări neuropsihiatrice, scriu autorii.
Studiile viitoare se vor axa pe descoperirea unor strategii de tratament care sunt eficiente în diverse modele animale cu modificări ale pH-ului cerebral. Acest lucru ar putea contribui în mod semnificativ la dezvoltarea unor tratamente adaptate pentru subgrupuri de pacienţi caracterizate de modificări specifice ale metabolismului energetic cerebral".
În această lucrare, perspectivele privind reducerea pH-ului şi creşterea nivelului de lactat rămân evazive. Cu toate acestea, se ştie că producţia de lactat creşte ca răspuns la hiperactivitatea neuronală pentru a satisface cererea de energie, iar autorii par să creadă că acesta ar putea fi motivul de bază, au mai precizat autorii.
Lucrarea de cercetare a fost acceptată şi urmează să fie publicată în revista eLife.
