Het verband tussen schizofrenie en glutamaat
Schizofrenie is een complexe aandoening waar ongeveer 1% van de wereldbevolking last van heeft. Het is een van de belangrijkste oorzaken van chronische invaliditeit. Er lijkt een verband te bestaan tussen schizofrenie en glutamaat.
Op basis van dit verband is er een nieuwe benadering ontstaan die de oorzaak en mogelijke behandeling van deze stoornis tracht te verklaren. Deze benadering wordt ook wel de “glutamate hypothesis of schizophrenia” genoemd.
Deze hypothese benadrukt de tekortkoming van de activiteit van een neurotransmitter die glutamaat wordt genoemd. In de hersenen doet zich namelijk een proces voor dat we de hypofunctie van glutamaat noemen.
Om het mechanisme van deze neurotransmitter bij schizofrenie beter te begrijpen, moeten we weten hoe glutamaat precies werkt en wat schizofrenie inhoudt.
Wat is glutamaat?
Glutamaat is een van de belangrijkste neurotransmitters in het zenuwstelsel. Het is verantwoordelijk voor 80% van de energie die door onze hersenen wordt verbruikt. Daarnaast maakt het deel uit van enkele metabole processen, de productie van antioxidanten, de motorische en sensorische systemen en emoties en gedrag.
Deze neurotransmitter bemiddelt tussen excitatorische responsen en grijpt in bij neuroplasticiteitsprocessen. Dit verwijst naar het vermogen van de hersenen om zich aan te passen als gevolg van een ervaring. Glutamaat grijpt ook in in leerprocessen en houdt verband met andere neurotransmitters, zoals GABA en dopamine.
Wanneer de synaptische blaasjes glutamaat afgeven, activeert dit verschillende routes. Bovendien is deze neurotransmitter verbonden aan zijn voorloper GABA. GABA deactiveert de routes die glutamaat heeft geactiveerd. GABA werkt daarom als de antagonist van glutamaat.
Bovendien intervenieert glutamaat in cognitieve, motorische, sensorische, emotionele en geheugen informatie. Dat is de voornaamste reden waarom mensen zijn gaan kijken of er een verband bestaat tussen schizofrenie en glutamaat, gezien de functie die deze neurotransmitter heeft op cognitief en gedragsniveau.
Wat is schizofrenie?
Schizofrenie is een ernstige psychische stoornis. Het heeft enorm veel invloed op iemands kwaliteit van leven. Volgens het Diagnostisch en statistisch handboek voor psychische stoornissen (DSM-5) manifesteert het zich meestal met de volgende symptomen:
- Hallucinaties: de persoon ziet visuele of auditieve manifestaties die niet bestaan.
- Waanideeën: de persoon is overtuigd van iets dat niet waar is. Met andere woorden, hij gelooft onterecht in iets dat hij met veel overtuiging handhaaft.
- Ongeorganiseerde taal: verwarrend taalgebruik, zoals vaak afdwalen of inconsistent spreken.
- Negatieve symptomen: apathie (een gebrek aan energie om te bewegen) of verminderde emotionele expressie.
- Ongeorganiseerd of katatonisch gedrag.
Om gediagnosticeerd te kunnen worden met schizofrenie, moet er minstens een maand lang sprake zijn van twee of meer van de bovenstaande symptomen. Bovendien moeten er zich minstens zes maanden voortdurend tekenen van verandering voordoen. Daarnaast moeten de symptomen invloed hebben op het leven van de persoon die ze ervaart.
Aan de andere kant wordt de ziekte niet gediagnosticeerd wanneer de symptomen worden veroorzaakt door de effecten van een bepaalde stof. En als de patiënt een voorgeschiedenis heeft van een autismespectrumstoornis, wordt schizofrenie alleen gediagnosticeerd als de hallucinaties en waanideeën zeer ernstig zijn.
Het verband tussen schizofrenie en glutamaat
Men is gaan kijken naar het verband tussen schizofrenie en glutamaat als reactie op de groeiende behoefte aan een theorie die schizofrenie verklaart. De bestaande theorieën stelden mensen niet in staat om de mechanismen van deze ziekte volledig te begrijpen.
Aanvankelijk werd aangenomen dat schizofrenie misschien veroorzaakt kon worden door een probleem met dopamine. Vervolgens beseften onderzoekers echter dat naast dopamine ook glutamaat een sleutelrol speelde en dat het gerelateerd kon worden aan deze ziekte. Dit is hoe de glutamate hypothesis of schizophrenia ontstond.
Deze hypothese stlede voor dat schizofrenie veroorzaakt werd door een hypofunctie van glutamaat in de corticale projecties. Met andere woorden, als er sprake is van een tekort aan deze neurotransmitter in het corticale gebied van de hersenen.
Nu sluit de glutamate hypothesis of schizophrenia het verband tussen schizofrenie en dopamine niet uit. Het stelt juist voor dat een hypofunctie van glutamaat een toename van dopamine veroorzaakt. Met andere woorden, deze hypothese vult de dopaminetheorie aan.
De glutamaatreceptoren genereren activiteit in de GABAergische-interneuronen, die op hun beurt de glutamaatreceptoren remmen. Vervolgens voorkomen ze hyperactivatie. Op die manier kan er geen teveel aan glutamaat ontstaan. Dit proces zorgt ervoor dat er meer neuronen afsterven. In het geval van schizofrenie wordt dit systeem negatief beïnvloed.
Receptoren die betrokken zijn bij het verband tussen schizofrenie en glutamaat
Zoals we hierboven ook al aangaven, verwijst de glutamate hypothesis naar een disfunctie in glutamaatreceptoren. Bij schizofrenie genereren ze minder corticale activiteit, wat leidt tot de manifestatie van bepaalde symptomen. Met andere woorden, wanneer de glutamaatreceptoren niet correct functioneren, manifesteert deze stoornis zich.
Wetenschappers ontdekten het belang van deze receptoren toen ze intraveneuze stoffen toedienden die deze receptoren blokkeerden. In plaats daarvan manifesteerden zich cognitieve en gedragssymptomen die vergelijkbaar waren met die van schizofrenie.
Bovendien hebben wetenschappers ook de volgende glutamaatreceptoren met betrekking tot schizofrenie bestudeerd:
- Ionotrope receptoren: deze receptoren werken in op ionen zoals calcium en magnesium. Ze omvatten de NMDA-, AMPA- en kaïnaatreceptoren. Bovendien verzenden ze snelle signalen.
- Metabotrope receptoren: deze receptoren binden zich aan G-eiwitten en hebben een karakteristiek langzame transmissie.
Hoewel er enkele nauwkeurige resultaten zijn, zijn er ook andere tegenstrijdige resultaten. De ionotrope NMDA-receptor is veel bestudeerd. De werking van de AMPA- en kaïnaatreceptoren is ook bestudeerd, maar de resultaten zijn niet overtuigend.
Wanneer NMDA-receptoren slecht werken, zorgen ze er bovendien voor dat neuronen afsterven. Dit, op zijn beurt, vertoont gedragsdisfuncties die kenmerkend zijn voor schizofrenie. Wat betreft de AMPA- en kaïnaatreceptoren zijn consistente gegevens van verschillende auteurs nodig om de gegevens als relevant te kunnen beschouwen.
Metabotrope receptoren zijn daarentegen juist geassocieerd met neuronale bescherming. Bij verandering neemt de hoeveelheid glutamaat in deze receptoren af. Hierdoor veroorzaken ze gedragsproblemen die kenmerkend zijn voor schizofrenie.
Therapeutische mogelijkheden die voortkomen uit de glutamate hypothesis
De glutamate hypothesis heeft ervoor gezorgd dat wetenschappers bepaalde farmacologische substanties hebben kunnen creëren. Het nut van deze substanties is om de rol van glutamaatreceptoren te imiteren en ze hebben tot nu toe redelijk goede resultaten opgeleverd.
Dit betekent echter niet dat het proces eenvoudig is of dat de behandeling effectief is. Het is niet makkelijk om de activering van receptoren te regelen. Bovendien kan hyperactivering ook schadelijk zijn.
Omdat onderzoeken alleen algemene symptomen hebben aangetoond, zijn de meeste experimenten op dieren uitgevoerd. We kunnen daarom niet zeker weten wat de exacte relatie is tussen een symptoom en hersenlokalisatie bij de mens.
Toch vertegentwoordigt de glutamate hypothesis een grote vooruitgang. We mogen echter niet vergeten dat omgevingsfactoren ook een rol spelen bij schizofrenie. Toekomstig onderzoek zou verschillende aspecten kunnen combineren om deze stoornis beter te begrijpen. Misschien kan een geïntegreerde aanpak helpen alle factoren te begrijpen die ermee verbonden zijn.
