Peran penting vitamin D dalam fungsi dopaminergik dan skizofrenia

ringkasan: Ahli saraf telah menemukan bagaimana kekurangan vitamin D mempengaruhi perkembangan neuron, berkontribusi terhadap gangguan seperti skizofrenia.

Dengan menggunakan teknologi inovatif, mereka dapat mengamati bahwa kekurangan vitamin D tidak hanya mengubah perkembangan neuron, tetapi juga memengaruhi mekanisme pelepasan dopamin di otak. Mereka menemukan bahwa pelepasan dopamin ditingkatkan dalam sel yang dikultur dengan adanya vitamin D, dibandingkan dengan kontrol.

Studi ini menegaskan pentingnya vitamin D dalam diferensiasi struktural neuron dopaminergik dan menunjukkan bahwa kekurangan vitamin D pada ibu dapat mengubah bagaimana sirkuit dopamin awal terbentuk.

Fakta-fakta kunci:

1. Tim peneliti menunjukkan bahwa kekurangan vitamin D mempengaruhi mekanisme pertumbuhan dan sekresi dopamin pada neuron dopamin.
2. Mereka menemukan bahwa pelepasan dopamin ditingkatkan dalam sel yang dikultur dengan adanya hormon vitamin D, dibandingkan dengan kontrol.
3. Studi ini berhipotesis bahwa perubahan awal dalam diferensiasi neuron dopaminergik karena kekurangan vitamin D mungkin merupakan asal perkembangan saraf dari disfungsi dopamin pada orang dewasa yang mengembangkan skizofrenia.

sumber: Universitas Queensland

Ahli saraf di University of Queensland telah menemukan bagaimana kekurangan vitamin D memengaruhi perkembangan neuron pada skizofrenia menggunakan teknik baru.

Makalah ini diterbitkan di Jurnal Neurokimia.

Profesor Darrell Iles membangun penelitian sebelumnya di luar laboratoriumnya di Institut Otak Queensland yang menghubungkan kekurangan vitamin D ibu dengan gangguan perkembangan otak, seperti skizofrenia, untuk memahami perubahan fungsional yang terjadi di otak.

Skizofrenia dikaitkan dengan banyak faktor risiko perkembangan, baik genetik maupun lingkungan. Sementara penyebab neurologis yang tepat dari gangguan tersebut tidak diketahui, yang diketahui adalah bahwa skizofrenia dikaitkan dengan perubahan nyata dalam cara otak menggunakan dopamin, neurotransmitter yang sering disebut sebagai “molekul hadiah” otak.

Profesor Ailes mengejar mekanisme yang mungkin berhubungan dengan sekresi dopamin yang abnormal dan menemukan bahwa kekurangan vitamin D ibu mempengaruhi perkembangan awal dan kemudian diferensiasi neuron dopaminergik.

Tim di Institut Otak Queensland mengembangkan sel mirip dopamin untuk mereplikasi proses diferensiasi pada neuron dopaminergik awal yang biasanya terjadi selama perkembangan embrionik.

Mereka mentransplantasikan neuron dengan ada dan tidak adanya hormon vitamin D aktif. Dalam tiga rejimen model yang berbeda, mereka terbukti secara signifikan meningkatkan pertumbuhan neurit dopaminergik. Mereka kemudian menunjukkan perubahan dalam distribusi protein presinaptik yang bertanggung jawab atas pelepasan dopamin di dalam neuron ini.

“Apa yang kami temukan adalah bahwa proses diferensiasi yang berubah dengan adanya vitamin D tidak hanya menyebabkan sel tumbuh secara berbeda, tetapi juga merekrut mekanisme untuk melepaskan dopamin secara berbeda,” kata Profesor Iles.

Menggunakan alat visualisasi baru yang dikenal sebagai neurotransmiter pseudofluorescent, tim kemudian dapat menganalisis perubahan fungsional dalam penyerapan dan pelepasan dopamin presinaptik dengan ada dan tidak adanya vitamin D.

Mereka menunjukkan bahwa sekresi dopamin ditingkatkan dalam sel yang dikultur dengan adanya hormon dibandingkan dengan kontrol.

“Ini adalah bukti definitif bahwa vitamin D memengaruhi diferensiasi struktural neuron dopaminergik.”

Mengambil keuntungan dari kemajuan dalam menargetkan dan memvisualisasikan molekul tunggal dalam terminal saraf presinaptik telah memungkinkan Profesor Iles dan timnya untuk mengeksplorasi keyakinan lama mereka bahwa kekurangan vitamin D pada ibu mengubah bagaimana sirkuit dopamin awal terbentuk.

Tim tersebut sekarang mengeksplorasi apakah faktor risiko lingkungan lain untuk skizofrenia, seperti hipoksia atau infeksi ibu, juga mengubah jalur diferensiasi neuron dopamin.

Iles dan timnya percaya bahwa perubahan awal dalam diferensiasi dan fungsi neuron dopamin seperti itu mungkin merupakan asal perkembangan saraf dari disfungsi dopamin di kemudian hari pada orang dewasa yang mengembangkan skizofrenia.

Tentang berita penelitian ilmu saraf dan kesehatan mental ini

pengarang: Kepulauan Daryl
sumber: Universitas Queensland
komunikasi: Darrell Isles – Universitas Queensland
gambar: Gambar dikreditkan ke Neuroscience News

Pencarian asli: akses terbuka.
“Vitamin D: pengatur kuat diferensiasi dan fungsi neuron dopaminergikOleh Renata Aparecida, Nedel Bertil dkk. Jurnal Neurokimia

ringkasan

Vitamin D: pengatur kuat diferensiasi dan fungsi neuron dopaminergik

Vitamin D telah diidentifikasi sebagai faktor kunci dalam neurogenesis dan diferensiasi dopaminergik. Dengan demikian, defisiensi vitamin D perkembangan (DVD) telah dikaitkan dengan gangguan pensinyalan dopamin abnormal dengan dasar perkembangan saraf seperti skizofrenia.

Di sini kami memberikan bukti lebih lanjut untuk peran vitamin D sebagai mediator pengembangan dopaminergik dengan menunjukkan bahwa ia meningkatkan pertumbuhan neurit, percabangan neurit, redistribusi protein presinaptik, produksi dopamin, dan sekresi fungsional dalam berbagai model in vitro pengembangan sel dopaminergik termasuk SH-SY5Y Sel, kultur primer mesencephalic dan co-agro/striatum mesencephalic.

Studi ini terus mengidentifikasi vitamin D sebagai faktor diferensiasi yang penting untuk mengembangkan neuron dopamin, dan sekarang menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa paparan kronis hormon aktif vitamin D meningkatkan kemampuan neuron berkembang untuk melepaskan dopamin.

Studi ini juga berimplikasi untuk memahami mekanisme yang mendasari hubungan antara defisiensi DVD dan skizofrenia.