Johns Hopkins Medicine araştırmacıları, hayvanların ve insanların birlikte kullanıldığı bir dizi eski araştırmanın sonucu olarak ortaya çıkan yayınladıkları yeni çalışmalarında, şizofreni hastalarının beyinlerinde glutamat kimyasalıyla bağlantılı bir dizi kimyasal dengesizliği tanımladılar.
Ve en çarpıcı kısmı brokoli filizlerinden elde edilen bir kimyasal bileşiği kullanarak glutamat seviyesinin nasıl ayarlayacağını buldular.
Sonuçlara göre, yüksek düzeyde kimyasal sülforafan içeren brokoli filiz özü ile yapılan takviyelerin bir gün şizofreni semptomlarını yönetmek için gereken geleneksel antipsikotik ilaçların dozlarını düşürmenin ve böylece ilaçların istenmeyen yan etkilerini azaltmanın bir yolunu sağlayabileceğini umut ediyorlar
Johns Hopkins Şizofreni Merkezi müdürü ve Johns Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde psikiyatri ve davranış bilimleri bölümünden araştırmacı Dr. Akira Sawa; “Gelecekte yapılacak çalışmalar, sülforafanın, semptomların başlangıcını önlemenin, geciktirmenin ya da köreltmenin bir yolu olarak şizofreni geliştirme riski taşıyan kişilerde güvenli bir destek sağlaması mümkün olabilir” diyor.
Şizofreni; halüsinasyonlar, sanrılar, düzensiz düşünce, duygu, davranış, algı ve konuşma ile kendini gösterir
Şizofreniyi tedavi etmek için kullanılan ilaçlar herkes için tam olarak işe yaramaz ve kardiyovasküler riski artıran metabolik problemler, istemsiz hareketler, huzursuzluk, kasılma ve “sarsıntı” gibi çeşitli istenmeyen yan etkilere neden olabilir.
JAMA Psychiatry dergisinin 9 Ocak sayısında açıklanan bu yeni çalışmada, araştırmacılar şizofreni hastaları ve sağlıklı bireyler arasında beyin metabolizması açısından farklılıklar aradılar.
Johns Hopkins Şizofreni Merkezi’nden son 24 ay içinde ilk defa şizofreniye ait olabilecek bir semptom göstermiş 81 farklı hastayı ve bunların yanında 91 sağlıklı kontrol grubu bireyini topladılar. Katılımcıların %58’i erkekti ve grubun toplam yaş ortalaması 22’ydi
Araştırmacılar, psikoz olan ve olmayan insanlar arasında beyindeki beş bölgeyi ölçmek ve karşılaştırmak için güçlü bir elektromıknatıs kullandılar. 7 Tesla değerindeki manyetik rezonans spektroskopisi (MRS) verilerinin bilgisayar analizi, bireysel kimyasal metabolitleri ve miktarlarını tanımladı.
Araştırmacılar, psikozlu insanlarda beynin “anterior cingulate korteks” bölgesinde beyin kimyasalı olan glutamat düzeylerinin ortalama % 4 düşük olduğunu fark ettiler. Bu değer sağlıklı insanlara göre anlamlı derecede düşüktür.
Glutamat, beyin hücreleri arasında mesaj gönderme konusundaki rolüyle bilinir ve depresyon ve şizofreni ile bağlantılıdır, bu nedenle bu bulgular, glutamat seviyelerinin şizofrenide bir rolü olduğunu kanıtlar
Ek olarak, araştırmacılar beynin anterior cingulate korteksindeki kimyasal glutatyon’da % 3 ve talamustakinde % 8 gibi önemli bir oranda azalma buldular. Glutatyon, daha küçük üç molekülden oluşur ve bunlardan biri glutamattır.
Daha sonra, araştırmacılar glutamatın beyinde nasıl yönetilebileceğini ve bu yönetimin hastalıkta hatalı olup olmadığını sordular.
Önce nasıl depolandıklarına baktılar. Glutamat glutatyonun bir yapı taşı olduğundan, araştırmacılar beynin ekstra glutamat saklamak için bir yol olarak glutatyon kullanıp kullanamayacağını merak ettiler.
Ve eğer öyleyse, araştırmacılar bu dengeyi kaydırmak için ya da yeterli miktarda olmadığında glutamatı depodan serbest bırakmanın ve çok fazla olması durumunda depoya geri gönderebilmenin yollarını sorguladılar
PNAS dergisinde 12 Şubat sayısında yayımlanan başka bir çalışmada aynı ekip, glutamatı glutatyona dönüştüren bir enzimi bloke etmek için sıçan beyin hücrelerinde L — Buthionine sulfoximine ilacını kullandı.
Araştırmanın sonucunda sinirsel önermelerde deneklerin daha heyecanlı ve daha çabuk “ateşlendiğini” buldular. Bu da beyin hücrelerinin birbirlerine daha fazla mesaj göndermesi demek.
Araştırmacılar, beyin hücelerindeki dengeyi bu şekilde değiştirmenin, şizofreni hastalarının beyninde bulunanlara benzer bir düzende değişiklik yapabilmek adına benzer bir yol olduğunu söylüyorlar
Daha sonra, araştırmacılar tam tersini yapıp yapamadıklarını görmek ve glutatyon şeklinde depolanan glutamatı tekrar almak için dengeyi değiştirmeyi denedi.
Glutatyon yapmak için glutamatı başka bir molekülle yapıştıran enzimi daha fazla üreten bir geni açtığı bilinen brokoli filizlerindeki kimyasal sülforafanı kullandılar.
Sıçan beyin hücrelerine glutatyon uyguladıklarında, bu sinir hücrelerinin ateşlenme hızını yavaşlattı. Bu da daha az mesaj gönderdiklerini gösteriyor.
Araştırmacılar bunun, beyin hücrelerini; şizofrenili beyinlerde bulunan düzende olduğu gibi davranmaya zorladığı görüşünde
Psikiyatri ve davranış bilimleri alanında Yardımcı Doç. Dr. olan Thomas Sedlak, “Glutatyonu bir benzin deposunda depolanan glutamat olarak düşünüyoruz” diyor.
“Eğer daha büyük bir benzin deponuz varsa, ne kadar uzağa gidebileceğiniz konusunda daha fazla özgürlüğe sahipsiniz, ancak yakıtı tanktan çıkardığınız anda çabuk yanıyor. Şizofreni olanları daha küçük bir yakıt tankına sahip olarak düşünebiliriz.”
Sülforafan sıçan beyinlerinde glutamat dengesizliğini değiştirdiğinden ve sıçan beyin hücreleri arasında mesajların nasıl iletileceğini etkilediğinden, araştırmacılar sülforafanın sağlıklı insanların beyinlerinde glutatyon seviyelerini değiştirip değiştiremediğini test etmek ve bunun zihinsel bozuklara sahip insanlar için bir strateji olup olmayacağını görmek istediler.
Nisan 2018’de Molecular Neuropsychiatry’de yayınlanan çalışmaları için araştırmacılar, 7 gün boyunca brokoli filiz özü şeklinde günlük 100 mikromol sülforafan ile hazırladıkları 2 kapsülü almaları için 4 kadın 5 erkek toplam 9 sağlıklı gönüllüyü test ettiler
Gönüllülerin birçoğunda yan etki olarak sülforafan; gaz şişkinliğine ve bazılarında da kapsülleri boş bir mideye yutarken midelerinin biraz rahatsız olmasına neden oldu. Ancak genel olarak sülforafanın iyi tolere edildiği bildirildi.
Araştırmacılar, sağlıklı gönüllülerde sülforafan almadan önce ve sonra 3 beyin bölgesinin glutatyon seviyelerini için izlemek üzere tekrar MRS kullandılar. 7 gün sonra, deneklerin beyinlerinde ortalama glutatyon seviyelerinde yaklaşık % 30 artış olduğunu buldular. Örneğin, hipokampüste, glutatyon seviyeleri, 7 gün sülforafan alındıktan sonra 1,1 milimolar taban çizgisinden ortalama 1.37 milimolar seviyesine yükseldi.
Bilim insanları, şizofreni hastalarında sülforafanın psikoz ya da halüsinasyon belirtilerini güvenli bir şekilde azaltıp azaltmayacağını öğrenmek için daha fazla araştırma yapılması gerektiğini söylüyorlar
Henüz halen optimal bir doz belirlemeleri ve etkileri gözlemlemek için insanların ne kadar kullanması gerektiğini görmeleri gerekiyor.
Sülforafan takviyelerinin farklı sürümleri sağlık gıda mağazalarında ve vitamin tezgahlarında satılmakta ve ABD Gıda ve İlaç İdaresi (U.S. Food and Drug Administration) tarafından düzenlenmemektedir. Ancak şizofreni hastaları için bu takviyeler doktor danışmanlığı altında kullanılmalıdır ve bu ticari sürümlerin araştırmada elde edilen sonuçları haklı çıkaracağı kesin değildir.
Sedlak, “Kalp hastalığına yatkın insanlar için, diyet ve egzersizdeki değişikliklerin hastalığın önlenmesine yardımcı olabileceğini biliyoruz. Ancak şiddetli zihinsel bozukluklar için henüz böyle bir şey yok” diyor.
“Bir gün bazı akıl hastalıklarını bir dereceye kadar önlenebilir hale getireceğimizi umuyoruz.”
Sülforafan, çeşitli turpgillerde bulunur ve ilk olarak 10 yıl önce yine Johns Hopkins’te Paul Talalay ve Jed Fahey tarafından “kemoprotektif” bir madde olarak tanımlanmıştır.
Dünya Sağlık Örgütü’ne göre, şizofreni dünya çapında yaklaşık 21 milyon kişiyi etkiliyor.
Orijinal çalışmalara aşağıdaki bağlantılardan ulaşabilirsiniz.
Anna M. Wang, Subechhya Pradhan, Jennifer M. Coughlin, Aditi Trivedi, Samantha L. DuBois, Jeffrey L. Crawford, Thomas W. Sedlak, Fredrick C. Nucifora, Gerald Nestadt, Leslie G. Nucifora, David J. Schretlen, Akira Sawa, Peter B. Barker. Assessing Brain Metabolism With 7-T Proton Magnetic Resonance Spectroscopy in Patients With First-Episode Psychosis. JAMA Psychiatry, 2019; 76 (3): 314 DOI: 10.1001/jamapsychiatry.2018.3637
Thomas W. Sedlak, Bindu D. Paul, Gregory M. Parker, Lynda D. Hester, Adele M. Snowman, Yu Taniguchi, Atsushi Kamiya, Solomon H. Snyder, Akira Sawa. The glutathione cycle shapes synaptic glutamate activity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; 116 (7): 2701 DOI: 10.1073/pnas.1817885116
Thomas W. Sedlak, Leslie G. Nucifora, Minori Koga, Lindsay S. Shaffer, Cecilia Higgs, Teppei Tanaka, Anna M. Wang, Jennifer M. Coughlin, Peter B. Barker, Jed W. Fahey, Akira Sawa. Sulforaphane Augments Glutathione and Influences Brain Metabolites in Human Subjects: A Clinical Pilot Study. Molecular Neuropsychiatry, 2017; 3 (4): 214 DOI: 10.1159/000487639
