Сравнительное исследование комплекса рибосомных генов в клетках периферической крови больных кататонической и параноидной формами шизофрении

Впервые проведено сравнительное исследование характеристик комплекса рибосомных генов (рДНК) в клетках крови больных кататонической и параноидной формами шизофрении и контрольной выборки. В исследовании приняли участие больные шизофренией, которые проживают в г. Москве и Московской области и проходили лечение в связи с обострением заболевания в Психиатрической клинической больнице № 1 имени Н.А. Алексеева Департамента здравоохранения города Москвы. Было сформировано три группы: кататоническая шизофрения (N=124); диагноз (МКБ-10): F20.2; группа больных параноидной формой шизофрении (N=450), (F20.0) и группа контроля (N=240) – психически здоровые люди. Определили уровень повреждения рДНК и ДНК ядер (проточная цитометрия), число копий рДНК в клетке (нерадиоактивная гибридизация), уровень транскрипции рДНК и количество 18S рРНК (ОТ-ПЦР). Кататония ассоциирована с более высоким уровнем повреждения рДНК и ДНК и с большим содержанием рДНК и 18S рРНК в клетках крови больных. Предполагается, что повышенный уровень биогенеза рибосом, включая большое содержание копий рДНК в клетках больных с кататонией, необходим для эффективного ответа на более сильный окислительный стресс.

1. Резник А.М., Костюк Г.П., Морозова А.Ю., Захарова Н.В. Проблемы предпосылок шизофрении по данным молекулярно-генетических исследований. Heal Food Biotechnol. 2019;1(1):27–45.

2. Ermakov E.A., Dmitrieva E.M., Parshukova D.A., et al. Oxidative stress-related mechanisms in schizophrenia pathogenesis and new treatment perspectives. Oxid Med Cell Longev. 2021;2021:8881770.

3. Jorgensen A., Broedbaek K., Fink-Jensen A., et al. Increased systemic oxidatively generated DNA and RNA damage in schizophrenia. Psychiatry Res. 2013;209(3):417-423.

4. Ma J., Yan L., Guo T., et al. A pilot study of biomarkers of oxidative stress in serum and schizophrenia. Psychiatry Res. 2020;284:112757.

5. Flatow J., Buckley P., Miller B. Meta-analysis of oxidative stress in schizophrenia. Biol Psychiatry. 2013;74(6):400–409.

6. Ershova E.S., Shmarina G.V., Martynov A.V., et al. NADPHoxidase 4 gene over-expression in peripheral blood lymphocytes of the schizophrenia patients. PLoS One. 2022;17(6):e0269130.

7. Ershova E.S., Savinova E.A., Kameneva L.V., et al. Satellite III (1q12) copy number variation in cultured human skin fibroblasts from schizophrenic patients and healthy controls. Front Biosci (Landmark Ed). 2023;28(8):191.

8. Steullet P., Janel N., Berthold C., et al. Redox dysregulation, neuroinflammation, and NMDA receptor hypofunction: A ‘central hub’ in schizophrenia pathophysiology? Schizophr Res. 2016;176(1):41–51.

9. Veiko N.N., Egolina N.A., Radzivil G.G., et al. Quantitation of repetitive sequences in human genomic DNA and detection of an elevated ribosomal repeat copy number in schizophrenia: The results of molecular and cytogenetic analyses. Molecular Biology. 2003;37:349–357

10. Chestkov I.V., Jestkova E.M., Ershova E.S., et al. ROS-induced DNA damage associates with abundance of mitochondrial DNA in white blood cells of the untreated schizophrenic patients. Oxid Med Cell Longev. 2018;2018:8587475.

11. Ershova E.S., Malinovskaya E.M., Golimbet V.E., et al. Copy number variations of satellite III (1q12) and ribosomal repeats in health and schizophrenia. Schizophr Res. 2020 Sep;223:199-212.

12. Li S., Otsuka I., Tanifuji T., et al. Ribosomal DNA gene copies are increased in blood and brain of Japanese schizophrenia patients. PLoS One. 2023;18(1):e0280694.

13. Dor H., Hertzberg L. Schizophrenia biomarkers: Blood transcriptome suggests two molecular subtypes. Neuromolecular Med. 2024;26(1):50.

14. Beckmann H., Franzek E., Stober G. Genetic heterogeneity in catatonic schizophrenia: A family study. Am J Med Genet – Semin Med Genet. 1996;67(3):289–300.

15. Rogers J.P., Pollak T.A., Begum N., et al. Catatonia: demographic, clinical and laboratory associations. Psychol Med. 2023 Apr;53(6):2492-2502.

16. Bush G., Fink M., Petrides G., et al. Catatonia. I. Rating scale and standardized examination. Acta Psychiatr Scand. 1996;93(2):129–136.

17. Захарова Н.В., Зозуля С.А., Сарманова З.В., и др. Особенности иммунного профиля больных шизофренией с кататоническим синдромом. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2020;120(6‑2):46‑53.

18. Hall A.N., Turner T.N., Queitsch C. Thousands of high-quality sequencing samples fail to show meaningful correlation between 5S and 45S ribosomal DNA arrays in humans. Scientific Reports.2021;11:449.

19. Hori Y., Shimamoto A., Kobayashi T. The human ribosomal DNA array is composed of highly homogenized tandem clusters. Genome Research. 2021;31:1971–1982.

20. Malinovskaya E.M., Ershova E.S., Golimbet V.E., et al. Copy number of human ribosomal genes with aging: Unchanged mean, but narrowed range and decreased variance in elderly group. Front Genet. 2018;9:306.