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Ricerca premiata: Per la sua ricerca sulla neurobiologia di base dell’elaborazione attenzionale nel contesto della scoperta di farmaci per la schizofrenia, Eden Maness è il destinatario del William & Mary Graduate Studies Advisory Board Award for Excellence in Scholarship in the Natural and Computational Sciences. Foto di Stephen Salpukas
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Come neuroscienziata, Eden Maness non è mai veramente fuori orario.
“Sono sempre stata la persona alla festa che ha bevuto una birra e subito ha iniziato a parlare con tutti quelli che mi circondavano di cervello e comportamento”, ha detto.
Maness è una candidata al terzo anno di dottorato che persegue il suo dottorato in neuroscienze attraverso il dipartimento di Scienze Applicate di William & Mary, dove il suo consulente, Joshua Burk, è presidente del Dipartimento di Scienze Psicologiche dell’università.
“Penso che tutti quelli che mi conoscono siano consapevoli di quanto io sia appassionata della mia ricerca e di quanto io sia investita nella ricerca di migliori trattamenti per le malattie psichiatriche”, ha detto.
Per la sua ricerca sulla neurobiologia sottostante l’elaborazione attenzionale nel contesto della scoperta di farmaci per la schizofrenia, Maness è il destinatario del William & Mary Graduate Studies Advisory Board Award for Excellence in Scholarship in the Natural and Computational Sciences.
Il premio è uno dei tre riconoscimenti conferiti in concomitanza con l’annuale Graduate Research Symposium. Quest’anno, il contenuto del simposio è stato presentato in un formato online in accordo con le politiche di distorsione sociale dell’università durante la pandemia COVID-19.
Il lavoro di Maness è intitolato “The Antipsychotic Potential of Orexin Receptor Inhibitors for the Treatment of Schizophrenia”. Esamina il potenziale di vari composti sperimentali per ripristinare la funzione attenzionale in modelli di roditori di psicosi.
In particolare, ha preso di mira il sistema laterale ipotalamico orexinergico del cervello, che agisce come un gatekeeper per diverse reti di neurotrasmettitori, con l’obiettivo di trovare un nuovo trattamento per la schizofrenia.
“Una breve discussione con il mio consulente sulla possibilità di esplorare il legame tra orexine e schizofrenia ha portato a una ricerca febbrile della letteratura esistente”, ha detto. “Con mio grande stupore ed eccitazione, ho visto che quasi nessun lavoro era stato fatto sui farmaci mirati ai recettori dell’orexina e sulla loro possibile utilità per il trattamento della psicosi”. Come scienziato, il punto di congiunzione tra “questo non è stato fatto” e “questo deve essere fatto” è un posto eccitante, anche se molto intimidatorio.”
Questo punto potrebbe avere importanti implicazioni per il campo della salute mentale. Un recente esperimento del laboratorio di Maness offre supporto alla sua ipotesi che bloccare i neuroni dell’orexina può essere un modo efficace per ridurre i disturbi attentivi sostenuti per le persone che sperimentano la psicosi come risultato della schizofrenia.
“Onestamente è stato meglio di quanto mi aspettassi”, ha detto. “Le infusioni intracraniche di filorexant, un bloccante dei recettori dell’orexina, erano effettivamente in grado di normalizzare i deficit attenzionali in molti aspetti chiave. Il grado in cui ha fatto questo è stata una sorpresa totale per me.”
Maness dice che praticamente tutte le reti cerebrali sono influenzate dalle orexine in qualche modo. Spiega che il lavoro principale delle orexine, che sono considerate “neuromodulatori”, è quello di facilitare il rilascio di altri neurotrasmettitori, tra cui, ma non limitato alla più nota serotonina, noradrenalina e dopamina.
In generale, l’aumento delle orexine porta ad uno stato di maggiore veglia, attenzione, motivazione e vigilanza, ha spiegato. Inibire le orexine, d’altra parte, può portare al contrario.
“Ecco perché sopprimere questo sistema è utile per trattare l’insonnia e migliorare questo sistema aiuta a mantenere la coscienza per quelli con narcolessia”, ha detto.
La dopamina è responsabile dell’elaborazione sensoriale e del processo decisionale, ha spiegato. Le persone affette da schizofrenia sono descritte come affette da “iperdopaminergia”, uno stato di aumento della dopamina che produce gravi allucinazioni e/o deliri, così come deficit sociali, motivazionali e cognitivi.
“È veramente una malattia devastante per chi ce l’ha e per gli amici e le famiglie di chi ne è affetto”, ha detto Maness. “C’è un grande bisogno di ridurre la sua prevalenza e gravità”
Dagli anni 50, la schizofrenia è stata classicamente trattata con farmaci della classe “antipsicotici”, ha spiegato. Tutti gli antipsicotici oggi sul mercato si legano e inibiscono i recettori della dopamina, il che diminuisce l’attivazione dei neuroni della dopamina e riduce il rilascio di dopamina a livello cerebrale.
“In questo senso, il trattamento antipsicotico fornisce un certo sollievo”, ha detto Maness. “Esso allevia la pervasività e la gravità delle allucinazioni e dei deliri, che possono essere inquietanti nel migliore dei casi e rovinare la vita nel peggiore. Purtroppo, anche se utile in alcuni aspetti, questi farmaci hanno effetti collaterali estremamente sgradevoli e potenzialmente lunghi e fatali.”
Alcuni di questi effetti collaterali includono tremori simili al morbo di Parkinson, contrazioni incontrollabili del viso, malattie cardiache, obesità e diabete, visione sfocata e pericolose diminuzioni del numero di globuli bianchi, ha detto Maness.
“Altrettanto importante è l’esacerbazione del ritiro sociale, la demotivazione, così come i problemi di attenzione, apprendimento e memoria che sono comuni nella schizofrenia”, ha continuato. “Il fallimento finale dei moderni antipsicotici nel trattare olisticamente il disturbo, così come la loro propensione a produrre effetti collaterali fisiologici e psicologici angoscianti, forniscono un forte impulso a cercare nuovi sistemi recettoriali per trattare una malattia mentale così grave.”
Utilizzando un modello animale di psicosi comunemente utilizzato, Maness ha scoperto che inibire le orexine somministrando filorexant direttamente nel cervello ha ripristinato la capacità di rilevare i segnali visivi e ha notevolmente aumentato la reattività in un compito di attenzione sostenuta, suggerendo che gli inibitori delle orexine si rivelano utili per alleviare la vigilanza e le disfunzioni motivazionali che spesso non vengono trattate dagli antipsicotici esistenti.
Il meccanismo attraverso il quale il filorexant esercita i suoi effetti benefici è ipotizzato essere dovuto alla sua natura antidopaminergica, ha spiegato. Questo è il primo esperimento del suo genere, ha detto, e i suoi prossimi passi coinvolgono il targeting di un recettore orexina alla volta per analizzare quale è più responsabile per i benefici osservati in questo paradigma specifico.
“Anni dopo aver iniziato questa ricerca, sono ancora più appassionato e curioso di prima”, ha detto Maness. “Penso che potrei essere su qualcosa, e questo è un sentimento che amo inseguire.”