Deficitul sistemelor de detoxifiere a metilglioxalului poate fi implicat în dezvoltarea schizofreniei

Metilglioxalul este o α-cetoaldehidă endogenă înalt reactivă formată în timpul procesului de glicoliză. Se acumulează în condiţii de hiperglicemie, alterări ale metabolismului glucidic sau stres oxidativ.

Un exces de metilglioxal afectează funcţionarea mitocondriilor şi stimulează formarea speciilor reactive de oxigen (ROS) care amplifică stresul oxidativ. De asemenea, apar şi produşi de glicozilare avansată (AGE) în urma interacţiunilor dintre metilglioxal şi proteine, ADN sau alte biomolecule. Prin legarea acestor produşi de receptori specifici (RAGE) se declanşează o inflamaţie aberantă. Două sisteme moleculare colaborează in vivo pentru îndepărtarea metilglioxalului toxic. Acestea sunt: sistemul glioxalazei, cu cele 2 enzime: glioxalaza 1 (GLO1) şi glioxalaza 2 (GLO2) şi sistemul vitaminei B6.

Schizofrenia este o afecţiune psihiatrică ce cuprinde simptome pozitive precum halucinaţii sau deziluzii şi simptome negative precum anhedonie şi tulburări cognitive. Într-un studiu elaborat de cercetători de la Institutul Metropolitan de Ştiinţe Medicale din Tokio s-a observat că numeroşi pacienţi cu schizofrenie au o mutaţie frameshift nou descoperită şi o variaţie a unei singure nucleotide în gena GLO1 ceea ce reduce activitatea enzimei codificate de această genă. Mai mult, concentraţia serică a vitaminei B6 este scăzută la peste 35% din aceşti pacienţi.

Studiul a presupus crearea unor modele experimentale ale procesului de detoxifiere a metilglioxalului. S-au folosit şoareci knockout pentru GLO1 care au primit diete sărace în B6. S-a observat că aceştia aveau acumulări de metilglioxal în cortexul prefrontal, hipocamp şi striat, traduse prin tulburări de comportament, dificultăţi de interacţionare şi deficite cognitive şi senzoriale. Un alt aspect remarcat a fost expresia aberantă a unor gene asociate cu funcţii mitocondriale de la nivelul cortexului prefrontal. Astfel s-a demonstrat alterarea lanţului respirator mitocondrial şi creşterea consecutivă a stresului oxidativ la aceste loturi de şoareci. Este primul studiu care evaluează implicaţiile deficitului sistemelor de eliminare a glioxalului şi schizofrenie.

Având în vedere mecanismul molecular nou descoperit se poate încerca o nouă schemă terapeutică cu antioxidanţi şi suplimente de vitamina B6. Aceasta ar putea fi eficientă pentru pacienţii cu disfuncţie de GLO1 şi deficit de B6.

sursa: News Medical