Psychoza
Patofizjologia i mechanizm
Psychoza charakteryzuje się utratą kontaktu z rzeczywistością i jest związana z dysfunkcjami w wielu układach neuroprzekaźnikowych, przede wszystkim dopaminergicznym, glutaminianowym, GABA-ergicznym, serotoninergicznym oraz cholinergicznym. Hipoteza dopaminowa, oparta na nadmiernej aktywności receptorów D2 w szlaku mezolimbicznym, pozostaje kluczowa, jednak patogeneza psychozy jest wieloczynnikowa i obejmuje także neurozapalne procesy z udziałem cytokin prozapalnych, zwłaszcza IL-6, stres oksydacyjny oraz dysfunkcję mitochondrialną. Neuroobrazowanie wskazuje na zmniejszenie istoty szarej w korze przedczołowej i skroniowej oraz dysfunkcję sieci neuronalnych, takich jak prążkowie asocjacyjne, kora przedczołowa i wzgórze, co koreluje z objawami psychotycznymi. Ponadto, psychoza może mieć różne etiologie, w tym nadużywanie substancji psychoaktywnych (np. amfetamina, konopie, LSD), choroby neurodegeneracyjne (np. choroba Parkinsona, Alzheimer), zaburzenia endokrynologiczne (np. tyreotoksykoza) oraz czynniki genetyczne i środowiskowe, które wpływają na rozwój i przebieg choroby.
- Patogeneza psychozy
- Neurotransmisja w patogenezie psychozy
- Neuroanatomiczne podłoże psychozy
- Neurobiologiczne mechanizmy psychozy
- Czynniki genetyczne i epigenetyczne
- Model stresu i podatności
- Mechanizmy psychozy w różnych stanach chorobowych
- Psychoza jako mechanizm adaptacyjny
- Modelowanie psychozy w badaniach
- Implikacje terapeutyczne
- Podsumowanie i perspektywy
Patogeneza psychozy
Psychoza to stan, w którym występuje utrata kontaktu z rzeczywistością, objawiająca się jako zespół objawów prowadzących do zniekształconego postrzegania otoczenia. Jest ona częstym elementem wielu zaburzeń psychiatrycznych, neuropsychiatrycznych, neurologicznych, neurorozwojowych oraz chorób ogólnoustrojowych.1 Mechanizmy leżące u podłoża psychozy są złożone i nie zostały jeszcze w pełni poznane, jednak liczne badania wskazują na zaangażowanie szeregu procesów neurobiologicznych, które przyczyniają się do jej rozwoju.23
Neurotransmisja w patogenezie psychozy
Najlepiej udokumentowanym mechanizmem neurotransmisyjnym w patogenezie psychozy jest dysregulacja układu dopaminergicznego. Hipoteza dopaminowa pozostaje najczęściej cytowanym wyjaśnieniem mechanizmu powstawania objawów psychotycznych.4 Dodatnie objawy psychotyczne (takie jak halucynacje i urojenia) są przypisywane nadmiernej aktywności dopaminergicznej w szlaku mezolimbicznym.5 Badania kliniczne potwierdziły, że zaburzenia dopaminergiczne są obecne jeszcze przed wystąpieniem psychozy i nie są konsekwencją epizodów psychotycznych ani ekspozycji na leki przeciwpsychotyczne.6
Związek między dopaminą a psychozą jest jednak złożony i nie w pełni wyjaśnia wszystkie aspekty tej choroby.7 Badania sugerują, że presynaptyczna dysfunkcja dopaminergiczna odgrywa rolę mediatora w psychozie, a nie sama nadmierna ekspresja receptorów D2.8 Co istotne, skuteczność kliniczna leków przeciwpsychotycznych jest silnie skorelowana z ich zdolnością do blokowania podkorowych receptorów dopaminowych D2, co dodatkowo potwierdza znaczenie sygnalizacji dopaminergicznej.9
Jednak mechanizm psychozy nie ogranicza się tylko do dopaminy. Zaangażowanych jest kilka innych kluczowych układów neurotransmisyjnych:10
- Glutaminian – hipoteza glutaminianowa sugeruje, że objawy psychotyczne i zaburzenia poznawcze wynikają z hipofunkcji receptorów N-metylo-D-asparaginowych (NMDAR) na interneuronach GABA w korze mózgowej, co prowadzi do nadmiernej aktywacji sygnalizacji glutaminianowej do VTA i prawdopodobnie do późniejszego uwolnienia dopaminy w układzie mezolimbicznym1112
- GABA (kwas gamma-aminomasłowy) – kluczowy neuroprzekaźnik hamujący, którego dysfunkcja przyczynia się do zaburzeń filtracji sensorycznej i przetwarzania informacji obserwowanych w psychozie1314
- Serotonina (5-HT) – hipoteza serotoninowa wskazuje na nadmierną aktywację receptorów 5-HT2A, szczególnie tych na neuronach glutaminianergicznych w przedniej części kory zakrętu obręczy i grzbietowo-bocznej części płata czołowego1516
- Acetylocholina – niektóre badania wskazują na zaburzenia równowagi cholinergicznej w patogenezie psychozy, szczególnie widoczne w psychozie związanej z chorobą Alzheimera1718
Neuroanatomiczne podłoże psychozy
Badania neuroanatomiczne sugerują, że psychoza wiąże się z zaburzeniami w obrębie kilku kluczowych struktur mózgu i połączeń między nimi. Pierwszorazowe zaburzenia psychotyczne korelują ze zmniejszeniem istoty szarej w korze przedczołowej, górnej i przyśrodkowej skroniowej.19 Proponowany jest model sieciowy, w którym dysfunkcja centralnego obwodu obejmującego prążkowie asocjacyjne, korę przedczołową i wzgórze ma kluczowe znaczenie dla ekspresji objawów psychotycznych.20
Niedawne badania prowadzone przez Stanford Medicine wykazały, że u osób z psychozą występują dwa kluczowe uszkodzone systemy mózgowe:21
- „Filtr” – kierujący uwagę na ważne zdarzenia zewnętrzne i myśli wewnętrzne, zlokalizowany w przedniej części wyspy (kluczowy element sieci istotności)
- „Predyktor” – składający się ze szlaków, które przewidują nagrody, zlokalizowany w brzusznym prążkowiu
Dysfunkcja tych systemów utrudnia rozróżnienie rzeczywistości, co manifestuje się jako halucynacje i urojenia. Wyniki te zaobserwowano zarówno u osób z rzadką chorobą genetyczną zwaną zespołem delecji 22q11.2, które doświadczają psychozy, jak i u osób z psychozą o nieznanym pochodzeniu.22 Wyniki te wskazują, że zaburzenia neuropoznawcze w psychozie mogą wynikać z nieprawidłowości w przetwarzaniu informacji i przewidywaniu.23
Badania wykazały również zmiany w móżdżku, w tym anomalie w środkowych i dolnych pedunkulach móżdżku, które mogą być kluczowym podłożem neurobiologicznym zaburzeń poznawczych w psychozie.24 Dodatkowo badania pacjentów z uszkodzeniami strukturalnymi mózgu wskazują na zaangażowanie uszkodzenia dolnego zakrętu czołowego (IFG) w prawej półkuli jako krytycznego komponentu w rozwoju klinicznej psychozy u osób z grupy ryzyka.25
Neurobiologiczne mechanizmy psychozy
Obok zaburzeń neurotransmisji, w patogenezie psychozy zidentyfikowano kilka innych kluczowych mechanizmów neurobiologicznych:26
Neurozapalenie
Odpowiedź zapalna charakteryzująca się podwyższonym stężeniem cytokin prozapalnych jest charakterystyczna dla wielu zaburzeń psychicznych, a odkrycie, że neurozapalenie zwykle poprzedza symptomatologię psychozy, wskazuje na jego udział w patogenezie psychotycznej.27 Podwyższone stężenie tych cytokin jest związane z przewlekłą aktywacją immunologiczną, która zakłóca fizjologiczne szlaki zaangażowane w neurotransmisję.28
Badania wykazały, że szczególną rolę może odgrywać interleukina 6 (IL-6), plejotropowa cytokina, która generalnie promuje stan zapalny. Dowody sugerują potencjalnie przyczynową rolę IL-6 w patogenezie psychozy.29 Badania randomizacji mendlowskiej eliminują możliwość, że podwyższone stężenie IL-6 jest konsekwencją ekspozycji środowiskowej związanej ze schizofrenią, takiej jak otyłość i palenie tytoniu, i zamiast tego sugerują, że IL-6 odgrywa przyczynową rolę w psychozie.30
Hipoteza neuroimmunologiczna zakłada, że łagodna obwodowa aktywacja immunologiczna wywołuje odpowiedź zapalną w mózgu i zmiany neurobiologiczne związane z chorobą psychotyczną.31 Wzrost wytwarzania cytokin prozapalnych, takich jak IL-6, został wykryty u pacjentów ze schizofrenią i pacjentów z wysokim ryzykiem psychozy i przewidywał rozwój schizofrenii u dorosłych, gdy został wykryty u dzieci.32
Stres oksydacyjny
Stres oksydacyjny często określa się jako wynik zaburzenia równowagi między wytwarzaniem reaktywnych form tlenu (ROS) lub wolnych rodników a niezdolnością organizmu do detoksykacji tych reaktywnych produktów.33 Reaktywne formy tlenu mogą blokować transportery dopaminy (DAT), które regulują degradację dopaminy, co prowadzi do zaburzeń w przekaźnictwie dopaminergicznym.34
Badania silnie sugerują, że interakcje między deficytami mitochondrialnymi, dysfunkcją neuroprzekaźników, stresem oksydacyjnym i stanem zapalnym przyczyniają się do objawów schizofrenii i innych zaburzeń psychotycznych.35
Dysfunkcja mitochondrialna
Mitochondria, które odgrywają kluczową rolę w metabolizmie energetycznym, stresie oksydacyjnym i modulacji aktywności synaptycznej, wytwarzają prawie całe ATP komórkowe w organizmie poprzez fosforylację oksydacyjną przeprowadzaną przez kompleksy I-IV łańcucha transportu elektronów.36 Dysfunkcja mitochondrialna może prowadzić do zmniejszonej produkcji energii, zwiększonego stresu oksydacyjnego i zaburzeń w przekaźnictwie synaptycznym, co przyczynia się do patofizjologii psychozy.37
Czynniki genetyczne i epigenetyczne
Istnieją znaczące dowody na genetyczne czynniki ryzyka w patogenezie zaburzeń psychotycznych.38 Badania wskazują na złożoną interakcję między genami a czynnikami środowiskowymi w rozwoju psychozy. Chociaż zidentyfikowano kilka genów ryzyka, nie determinują one jednoznacznie wystąpienia choroby.39
Hipoteza neurorozwojowa zakłada, że zaburzenia neurogenezy, występujące zarówno podczas rozwoju zarodkowego, jak i w okresie pourodzeniowym, mogą funkcjonalnie zmieniać obwody neuronalne i prowadzić do wystąpienia schizofrenii i zaburzeń dwubiegunowych.40 Badania biologii molekularnej, neuroobrazowania i pośmiertne potwierdziły hipotezę zaburzeń neurogenezy, wykazując, że kilka genów związanych ze schizofrenią i zaburzeniami dwubiegunowymi jest wyrażanych prenatalnie i uczestniczy w różnicowaniu komórkowym, prowadząc do zmian w strukturach korowych podczas wczesnych etapów neurorozwojowych lub w momencie wystąpienia choroby.41
Pierwsze badanie GWAS (genome-wide association study) oparte na polimorfizmach pojedynczego nukleotydu (SNP) oceniające dziedziczność psychozy w chorobie Alzheimera zostało opublikowane w 2021 roku i objęło ponad 12 000 osób z AD, wskazując na złożone podłoże genetyczne psychozy również w kontekście chorób neurodegeneracyjnych.42
Model stresu i podatności
Model podatności na stres okazał się ważnym modelem wyjaśniającym niektóre aspekty rozwoju psychozy.43 Badania epidemiologiczne wykazały, że stresujące czynniki środowiskowe mogą odgrywać etiologiczną rolę w rozwoju psychozy, jednak mechanizm leżący u podstaw związku między stresem a psychozą nie jest jeszcze w pełni zrozumiany.44
Interakcja między stresującymi czynnikami środowiskowymi a czynnikami epigenetycznymi może powodować zmiany psychologiczne i biologiczne. Oba rodzaje zmian można określić jako „sensytyzację”. Podstawowy mechanizm sensytyzacji można interpretować z jednej strony jako błędne interpretacje poznawcze (sensytyzacja psychologiczna), a z drugiej strony jako zmienioną neurotransmisję dopaminergiczną (sensytyzacja biologiczna). Obie te odchylenia mogą ułatwiać wystąpienie i utrzymywanie się objawów psychotycznych.45
Badania na modelach zwierzęcych wskazują, że problemy z regulacją odpowiedzi na stres prowadzą do deficytów neuroprzekaźnika GABA, co z kolei powoduje nadmiar dopaminy w mózgu.46 Interesujące jest to, że gdy młodocianym szczurom podawano lek poprawiający funkcję GABA, odpowiedź na stres była zmniejszona, co zapobiegało nadmiarowi dopaminy.47
Mechanizmy psychozy w różnych stanach chorobowych
Psychoza może występować w kontekście różnych chorób i zaburzeń, a jej mechanizmy mogą się różnić w zależności od podstawowej etiologii:48
Psychoza indukowana substancjami
Nadużywanie substancji psychoaktywnych może wywoływać objawy psychotyczne. Objawy psychozy wywołanej przez amfetaminę, takie jak paranoja, halucynacje słuchowe, wzrokowe i inne, urojenia, idee oddziaływania i pobudzenie, wynikają ze zwiększonej aktywności układu współczulnego poprzez zwiększenie dostępności monoamin (głównie dopaminy i noradrenaliny) dla ośrodkowego układu nerwowego.49 Objawy psychotyczne mogą wystąpić, gdy informacje są zniekształcone, przeciążone lub słabo zintegrowane, a badacze generalnie uważają, że zjawisko to występuje, gdy nadmiar dopaminy nadmiernie stymuluje receptory dopaminowe śródmózgowia i przodomózgowia.50
W przypadku kannabinoidów, istnieją liczne dowody sugerujące korelację między spożyciem konopi indyjskich a różnymi stanami psychiatrycznymi, w tym psychozą wywołaną przez konopie (CIP). Konopie są uważane za środowiskowy czynnik ryzyka, który zwiększa prawdopodobieństwo epizodów psychotycznych, a dłuższa ekspozycja wiąże się z większym ryzykiem psychozy w sposób zależny od dawki.51
Inne substancje, takie jak LSD, działają poprzez plejotropowy mechanizm obejmujący przekaźnictwo serotoninergiczne, dopaminergiczne i glutaminianergiczne, co czyni psychozę wywołaną przez LSD użytecznym modelem do testowania skuteczności terapeutycznej potencjalnych nowych leków przeciwpsychotycznych.52
Psychoza w chorobach neurologicznych
Psychoza w chorobie Parkinsona (PDP) jest uważana za wynik zwiększenia liczby receptorów 5-HT2A i nadaktywności dopaminergicznej.53 Definicja i formalne kryteria dla PDP jako odrębnej jednostki chorobowej zostały ustalone. Objawy PDP mogą postępować i obejmować halucynacje dotyczące wszystkich 5 zmysłów (najczęściej wzrokowe), złudzenia i urojenia.54
Psychoza jest również częstym współwystępującym schorzeniem u pacjentów z wyniszczającymi chorobami układu nerwowego, takimi jak choroba Alzheimera (AD), stwardnienie zanikowe boczne (ALS), stwardnienie rozsiane (MS) i choroba Parkinsona. Mechanizmy psychozy związanej z neurodegeneracją są złożone i nie są w pełni zrozumiane. Historia rodzinna i niektóre zaburzenia genetyczne mogą odgrywać determinującą rolę w powstawaniu urojeń i halucynacji w przypadkach AD. Utrata komórek nerwowych, zanik w niektórych regionach ośrodkowego układu nerwowego i dysfunkcja synaptyczna mogą również przyczyniać się do tych współwystępujących chorób.55
W przypadku psychoz związanych z padaczką (POE), mechanizm patogenny nie został jednoznacznie ustalony, ale liczne badania badały jego mechanizmy neuroobrazowe, neurobiologiczne i genetyczne. Zmiany w strukturze i funkcji mózgu, neuroprzekaźnikach, mediatorach neuroimmunologicznych i czynnikach genetycznych mogą wyjaśnić wystąpienie i progresję objawów psychotycznych u pacjentów z padaczką.56
Psychoza w zaburzeniach endokrynologicznych
Psychoza wtórna do tyreotoksykozy jest przykładem tego, jak zaburzenia hormonalne mogą wpływać na funkcje poznawcze i percepcyjne. Chociaż związek między psychozą a nadczynnością tarczycy jest wciąż słabo poznany, sugeruje się, że w chorobie Gravesa-Basedowa zwiększenie przeciwciał receptora TSH (TSHR) aktywuje receptory TSH w hipokampie i mózgu, wywołując objawy neuropsychiatryczne.57
Psychoza indukowana kortykosteroidami odnosi się do spektrum objawów psychiatrycznych, od subtelnych zmian nastroju po deficyty pamięci i ostrą psychozę, które mogą wystąpić w dowolnym momencie leczenia. Patofizjologia psychozy wywołanej kortykosteroidami pozostaje słabo poznana, chociaż powszechnie przyjmuje się, że nieprawidłowości osi podwzgórze-przysadka-nadnercza (HPA) mogą powodować zaburzenia nastroju.58
Psychoza jako mechanizm adaptacyjny
Interesującą perspektywą w zrozumieniu psychozy jest postrzeganie jej jako potencjalnego mechanizmu adaptacyjnego, który może się wymknąć spod kontroli w pewnych warunkach. Objawy psychotyczne mogą być wyjaśnione jako naturalny mechanizm obronny lub reakcja ochronna na stresujące środowisko.59
Zgodnie z tą koncepcją, psychoza mogłaby być naturalnym mechanizmem obronnym niezbędnym do przetrwania jako jednostka lub grupa w określonych okolicznościach społecznych. Kiedy ta naturalna odpowiedź na nowe środowisko staje się zbyt ekstremalna lub wymyka się spod kontroli, przestaje być funkcjonalna.60
Mechanizmem kontrolującym lub hamującym psychozę mogłaby być zdolność i szybkość adaptacji do nowego środowiska. Psychoza jako normalne zjawisko może stać się problematyczna, gdy wyższe funkcje poznawcze, takie jak funkcje wykonawcze, kompetencje społeczne, świadomość/autorefleksja i/lub myślenie abstrakcyjne nie są solidnie rozwinięte, co prowadzi do trudności w adaptacji, gdy ktoś znajduje się w sytuacji bycia społecznym outsiderem.61
W podejściu psychodynamicznym do psychozy uwagę zwraca się na wyjaśnienie doświadczeń rzeczywistości, które dana osoba uznała za niemożliwe do opanowania i które poprzez psychozę zostały usunięte lub zmienione, a nie powstrzymane, przetrawione i zintegrowane jak w stanach niepsychotycznych. Objawy psychotyczne często funkcjonują jako obrona przed niemożliwymi do zniesienia aspektami rzeczywistości i będą zawierać znaczące informacje osobiste zamaskowane w różnym stopniu, w tym elementy zarówno unikanej rzeczywistości, jak i procesy, za pomocą których umysł pacjenta zmienił tę rzeczywistość.62
Modelowanie psychozy w badaniach
W celu lepszego zrozumienia mechanizmów psychozy i testowania potencjalnych terapii stosuje się różne modele badawcze:63
- Modele farmakologiczne – substancje takie jak amfetamina, skopolamina, ketamina, fencyklidyna (PCP) i dietyloamid kwasu D-lizergowego (LSD) są wykorzystywane do indukowania objawów psychotycznych u zdrowych zwierząt poprzez manipulowanie różnymi systemami neuroprzekaźników64
- Modele genetyczne – obejmują zmiany genów zidentyfikowanych u pacjentów ze schizofrenią65
- Modele obliczeniowe – próbują wyjaśnić objawy psychotyczne poprzez mechanizmy związane z nieprzystosowawczymi schematami poznawczymi i zmniejszoną aktualizacją tych schematów podczas percepcji66
- Modele komórek macierzystych indukowanych pluripotencjalnych (iPSC) – pozwalają na bardziej szczegółową charakterystykę zaburzeń psychotycznych, w tym serię aberracji w neurogenezie, rozwoju aksonów, neurotransmisji i funkcjonalności mitochondriów67
Implikacje terapeutyczne
Zrozumienie patogenezy psychozy ma kluczowe znaczenie dla rozwoju skutecznych strategii leczenia. Leki przeciwpsychotyczne są złotym standardem leczenia epizodów i zaburzeń psychotycznych, a wybór, dawkowanie i sposób podawania leków będą w dużej mierze zależeć od konkretnego scenariusza.68
Leki przeciwpsychotyczne działają głównie poprzez zmianę równowagi neuroprzekaźników w mózgu:69
- Klasyczne (typowe) leki przeciwpsychotyczne blokują głównie receptory dopaminowe D2
- Atypowe leki przeciwpsychotyczne oddziałują na szerszy zakres receptorów, w tym dopaminowe, serotoninowe i inne
- Nowsze podejścia celują w inne systemy, takie jak receptory glutaminianergiczne, cholinergiczne i GABA
Leki przeciwpsychotyczne okazały się bardziej skuteczne w leczeniu objawów pozytywnych niż negatywnych czy poznawczych.70 Obecne badania w coraz większym stopniu koncentrują się na nowych celach terapeutycznych, takich jak:
- Leki przeciwzapalne, które mogą zmniejszać neurozapalenie71
- Interwencje ukierunkowane na stres oksydacyjny72
- Leki poprawiające funkcję mitochondriów73
- Środki modulujące funkcję receptorów NMDA74
- Terapie ukierunkowane na szlak IL-6/IL-6R75
Przełomowym odkryciem jest również rola wczesnej interwencji w osiąganiu dobrych długoterminowych wyników leczenia.76 Badania na modelach zwierzęcych sugerują, że leczenie klozapiną może zapobiegać komponentowi neurodegeneracyjnemu odpowiedzialnemu za rozwój oporności na leczenie.77
Podsumowanie i perspektywy
Patogeneza psychozy obejmuje złożone interakcje między czynnikami genetycznymi, rozwojem neurologicznym, zaburzeniami neurotransmisji, neurozapaleniem, stresem oksydacyjnym i dysfunkcją mitochondrialną. Chociaż hipoteza dopaminowa pozostaje kluczowa w zrozumieniu neurochemii psychozy i rozwoju leków przeciwpsychotycznych, stało się jasne, że inne czynniki muszą być zaangażowane w dysfunkcję związaną z psychozą.78
Ekscytujące i innowacyjne badania, które zostały przeprowadzone nad psychozą w ciągu ostatnich kilku dekad, znacznie zwiększyły naszą wiedzę na temat czynników zaangażowanych w etiologię psychozy, ale także uświadomiły nam, jak złożone są zaburzenia psychotyczne.79
Przyszłe kierunki badań obejmują:
- Lepsze zrozumienie interakcji między różnymi systemami neurobiologicznymi zaangażowanymi w psychozę
- Identyfikację biomarkerów, które mogą pomóc w przewidywaniu ryzyka rozwoju psychozy
- Rozwój celowanych terapii opartych na indywidualnych mechanizmach patofizjologicznych
- Badanie roli mikrobioty jelitowej i osi jelitowo-mózgowej w psychozie
- Dalsze wyjaśnienie roli czynników środowiskowych i stresowych w rozwoju psychozy
Lepsze zrozumienie patogenezy psychozy nie tylko pogłębia naszą wiedzę na temat funkcjonowania mózgu, ale także otwiera drogę do opracowania skuteczniejszych i bardziej ukierunkowanych interwencji terapeutycznych, które mogą poprawić wyniki leczenia i jakość życia osób dotkniętych tymi zaburzeniami.80
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.