ringkasan: Sebuah studi global yang melibatkan 131 peneliti dari 105 laboratorium di tujuh negara menemukan perubahan pH otak dan tingkat laktat pada berbagai model hewan yang mengalami gangguan neuropsikiatri dan degenerasi saraf. Penelitian berskala besar ini mengungkap endofenotipe umum yang mencakup kelainan metabolisme energi sebagai ciri khas gangguan seperti skizofrenia, autisme, dan penyakit Alzheimer.

Studi tersebut menunjukkan bahwa sekitar 30% dari model hewan yang diperiksa menunjukkan perubahan signifikan dalam pH otak dan tingkat laktat, menghubungkan perubahan metabolik ini dengan memori kerja yang buruk dan menunjukkan karakteristik penyakit intrinsik daripada efek obat. Temuan ini membuka perspektif baru untuk memahami karakteristik diagnostik gangguan kognitif dan mengembangkan strategi pengobatan yang ditargetkan.

Fakta-fakta kunci:

1. Fenomena yang tersebar luas: Perubahan signifikan dalam pH otak dan tingkat laktat diamati pada 30% model hewan yang diteliti, menunjukkan adanya disfungsi umum metabolisme energi di berbagai kondisi neuropsikiatri.
2. Kaitannya dengan gangguan kognitif: Tingkat laktat yang tinggi sebagian besar dikaitkan dengan memori kerja yang buruk, sehingga berdampak langsung pada fungsi kognitif.
3. Kemungkinan pengobatan baru: Mengidentifikasi perubahan metabolisme energi otak sebagai fenotip diagnostik membuka jalan bagi pendekatan terapi inovatif yang menargetkan ketidakseimbangan metabolisme umum.

sumber: Universitas Kesehatan Fujita

Sebuah kelompok penelitian kolaboratif global yang terdiri dari 131 peneliti dari 105 laboratorium di tujuh negara mengumumkan makalah penelitian inovatif yang diserahkan kepada kehidupan.

Berjudul “Studi Model Hewan Skala Besar Mengungkap Perubahan pH Otak dan Tingkat Laktat sebagai Endotipe Diagnostik Gangguan Neuropsikiatri yang Melibatkan Gangguan Kognitif,” penelitian ini mengidentifikasi disfungsi dalam metabolisme energi otak yang menyebabkan perubahan pH dan tingkat laktat sebagai ciri umum pada banyak model Hewan. penyakit neuropsikiatri. dan gangguan neurodegeneratif, seperti disabilitas intelektual, gangguan spektrum autisme, skizofrenia, gangguan bipolar, gangguan depresi, dan penyakit Alzheimer.

Di garis depan penelitian ilmu saraf, kelompok penelitian ini menyoroti perubahan metabolisme energi sebagai faktor kunci dalam banyak gangguan neuropsikiatri dan neurodegeneratif. Meskipun dianggap kontroversial, kadar laktat yang tinggi dan pH yang rendah kini juga diduga sebagai penyebab penyakit ini.

Bertentangan dengan asumsi sebelumnya yang menghubungkan perubahan ini dengan faktor eksternal seperti obat-obatan, temuan kelompok penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa perubahan tersebut mungkin melekat pada kelainan tersebut.

Kesimpulan ini diambil dari lima model hewan skizofrenia/gangguan perkembangan, gangguan bipolar, dan autisme, yang dikecualikan dari faktor perancu tersebut.

Namun, penelitian tentang pH otak dan kadar laktat pada model hewan dengan gangguan neuropsikiatri dan neurologis lainnya masih terbatas. Hingga saat ini, belum jelas apakah perubahan otak seperti itu merupakan fenomena umum.

Selain itu, hubungan antara perubahan pH otak, kadar laktat, dan kelainan perilaku spesifik belum diketahui secara jelas.

Penelitian ini, yang melibatkan 109 strain/kondisi mencit, mencit dan anak ayam, termasuk model hewan dengan kondisi neuropsikiatri, mengungkapkan bahwa perubahan pH otak dan kadar laktat merupakan ciri umum pada berbagai model hewan yang mengalami kelainan, termasuk skizofrenia./Gangguan perkembangan , gangguan bipolar, dan autisme, selain model depresi, epilepsi, dan penyakit Alzheimer. Wawasan penting dari penelitian ini meliputi:

SAYA. Fenomena umum pada berbagai kelainan: Sekitar 30% dari 109 spesies model hewan menunjukkan perubahan signifikan pada pH otak dan kadar laktat, hal ini menunjukkan adanya perubahan luas dalam metabolisme energi otak pada berbagai kondisi neuropsikiatri.

Kedua. Faktor lingkungan sebagai penyebabnya: Model yang meniru depresi melalui stres, dan model yang menderita diabetes atau radang usus besar, yang memiliki risiko tinggi terkena depresi, telah menunjukkan penurunan pH otak dan peningkatan kadar laktat. Berbagai faktor lingkungan yang didapat dapat berkontribusi terhadap perubahan ini.

Ketiga. Kaitan dengan gangguan kognitif: Analisis komprehensif yang mengintegrasikan data pengujian perilaku mengungkapkan hubungan dominan antara peningkatan kadar laktat otak dan memori kerja yang buruk, sehingga menyoroti aspek disfungsi kognitif.

Keempat. Konfirmasi dalam kelompok independen: Hubungan ini, khususnya antara peningkatan kadar laktat otak dan kinerja memori kerja yang buruk, telah divalidasi dalam kelompok model hewan independen, sehingga memperkuat temuan awal.

Kelima. Kompleksitas spektrum autisme: Respons yang bervariasi telah diamati pada model autisme, dengan beberapa menunjukkan peningkatan pH dan penurunan kadar laktat, menunjukkan subpopulasi dalam spektrum autisme dengan pola metabolisme yang beragam.

“Ini adalah studi sistematis pertama dan terbesar yang mengevaluasi pH otak dan tingkat laktat pada berbagai model hewan yang mengalami gangguan neuropsikiatri dan neurodegeneratif.

“Temuan kami mungkin menjadi landasan bagi pendekatan baru untuk mengembangkan karakterisasi diagnostik berbagai gangguan yang melibatkan gangguan kognitif,” kata Dr. Hideo Hagihara, penulis utama studi tersebut.

“Penelitian ini dapat menjadi titik awal untuk mengidentifikasi target terapi umum pada berbagai gangguan neuropsikiatri,” jelas Profesor Tsuyoshi Miyakawa, penulis terkait.

“Penelitian di masa depan akan fokus pada mengungkap strategi pengobatan yang efektif pada beragam model hewan dengan perubahan pH otak. Hal ini dapat berkontribusi besar pada pengembangan pengobatan yang disesuaikan untuk subkelompok pasien yang ditandai dengan perubahan spesifik dalam metabolisme energi otak.”

Dalam makalah ini, wawasan mekanistik mengenai penurunan pH dan peningkatan kadar laktat masih sulit dipahami. Namun, diketahui bahwa produksi laktat meningkat sebagai respons terhadap hiperaktifitas saraf untuk memenuhi kebutuhan energi, dan penulis tampaknya yakin bahwa hal ini mungkin menjadi penyebab utamanya.

Tentang berita penelitian ilmu saraf dan ilmu saraf

pengarang: Hisatsugu Koshimizu
sumber: Universitas Kesehatan Fujita
komunikasi: Hisatsugu Koshimizu – Universitas Kesehatan Fujita
gambar: Gambar dikreditkan ke Berita Neuroscience

Pencarian asli: Akses terbuka.
“Studi model hewan skala besar mengungkapkan perubahan pH otak dan kadar laktat sebagai endofenotipe diagnostik untuk gangguan neuropsikiatri yang melibatkan gangguan kognitif.“Oleh Hideo Hagihara dkk. ehidup

ringkasan

Studi model hewan skala besar mengungkapkan perubahan pH otak dan kadar laktat sebagai endofenotip diagnostik untuk gangguan neuropsikiatri yang melibatkan gangguan kognitif.

Peningkatan kadar laktat, produk akhir glikolisis, telah diusulkan sebagai penanda pengganti potensial perubahan metabolik selama eksitasi saraf. Perubahan kadar laktat ini dapat menyebabkan rendahnya pH otak, yang disebabkan oleh pasien dengan berbagai gangguan neuropsikiatri.

Kami sebelumnya telah menunjukkan bahwa perubahan seperti itu umumnya diamati pada lima model tikus skizofrenia, gangguan bipolar, dan autisme, yang menunjukkan kesamaan fenotip antara gangguan ini dan bukan sekadar efek yang disebabkan oleh obat atau refraktori.

Namun, penelitian mengenai fenomena ini pada model hewan masih terbatas, sehingga sifat umum penyakit pada model hewan lainnya tidak pasti. Selain itu, hubungan antara perubahan kadar laktat otak dan kelainan perilaku tertentu masih belum jelas.

Untuk mengatasi kesenjangan ini, Proyek pH Otak Konsorsium Internasional mempelajari pH otak dan tingkat laktat pada 109 strain/kondisi dari 2.294 hewan dengan manipulasi genetik dan eksperimental lainnya terkait dengan gangguan neuropsikiatri.

Analisis sistematis mengungkapkan bahwa penurunan pH otak dan peningkatan kadar laktat adalah ciri umum yang diamati pada berbagai model depresi, epilepsi, penyakit Alzheimer, dan beberapa model skizofrenia tambahan.

Meskipun beberapa model autisme juga menunjukkan penurunan pH dan peningkatan kadar laktat, model lain menunjukkan pola sebaliknya, yang mungkin mencerminkan subpopulasi dalam spektrum autisme.

Selain itu, dengan menggunakan serangkaian tes perilaku yang ekstensif, analisis prediksi multivariat yang divalidasi silang menunjukkan bahwa kinerja memori kerja yang buruk sebagian besar dikaitkan dengan peningkatan kadar laktat otak. Yang penting, hubungan ini telah dikonfirmasi dalam serangkaian model hewan independen.

Secara kolektif, temuan ini menunjukkan bahwa perubahan pH otak dan kadar laktat, yang dapat dikaitkan dengan keseimbangan eksitasi/hambatan yang tidak teratur, dapat berfungsi sebagai endofenotipe diagnostik dari gangguan neuropsikiatri yang melemahkan yang ditandai dengan gangguan kognitif, terlepas dari sifatnya yang menguntungkan atau berbahaya.