Những tiến bộ trong nghiên cứu khoa học đang nâng cao hiểu biết của chúng ta về bệnh tâm thần và những khám phá gần đây tập trung vào một loại gen được gọi là gen sớm ngay lập tức (IEG). Những gen này được kích hoạt nhanh chóng và nhất thời ngay từ đầu đời và phản ứng với các kích thích của tế bào thể hiện sự khởi đầu của phản ứng gen của tế bào và là chìa khóa để giải mã nguyên nhân gây rối loạn tâm thần.
Được coi là "cửa ngõ dẫn đến phản ứng của bộ gen", các gen sớm ngay lập tức đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình tế bào, đặc biệt là trong não, nơi chúng có liên quan chặt chẽ đến sự hình thành trí nhớ và sự phát triển của các rối loạn tâm thần.
IEG được đặc trưng bởi khả năng đáp ứng các tín hiệu bên trong và bên ngoài tế bào một cách rất nhanh chóng mà không cần tổng hợp các yếu tố phiên mã mới. Ví dụ, c-fos, c-myc và c-jun là các IEG đầu tiên được xác định và nghiên cứu, và hoạt động của các gen này có liên quan đến sự điều hòa sớm các tín hiệu phát triển và biệt hóa tế bào. Ngoài ra, IEG còn ảnh hưởng đến sức mạnh khớp thần kinh và sự hình thành trí nhớ dài hạn ở tế bào thần kinh.
Trong cộng đồng khoa học thần kinh, IEG thường được sử dụng làm dấu hiệu quan trọng để theo dõi hoạt động của não và hình thành trí nhớ. Trên thực tế, nhiều bệnh tâm thần như rối loạn lo âu, rối loạn căng thẳng sau chấn thương (PTSD) và tâm thần phân liệt đều có liên quan đến biểu hiện bất thường của IEG. Khi các IEG cụ thể được điều chỉnh trong não, chúng thường liên quan đến việc hình thành các ký ức liên quan đến nỗi sợ hãi và việc hình thành các ký ức này có thể dẫn đến sự phát triển của các rối loạn tâm thần khác nhau.
Một số IEG, chẳng hạn như Arc và ZNF268, được cho là đóng vai trò quan trọng trong việc học tập và trí nhớ, đồng thời sự biểu hiện nhanh chóng của chúng được cho là rất quan trọng trong việc củng cố trí nhớ.
Sự biểu hiện của các gen này không chỉ bị ảnh hưởng bởi các tín hiệu thần kinh bên trong mà còn có thể bị điều khiển bởi môi trường bên ngoài. Sự biểu hiện của IEG bị hạn chế bởi quá trình methyl hóa DNA, đặc biệt là trong các IEG liên quan đến củng cố trí nhớ. Quá trình khử methyl cho phép biểu hiện gen nhanh chóng và quá trình này được điều chỉnh bởi protein GADD45G.
Ngoài ra, đặc tính hoạt động của IEG trong bệnh tâm thần cũng thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu. Lấy trầm cảm làm ví dụ, các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng ở các mô hình động vật bị ảnh hưởng, biểu hiện của IEG thay đổi, ảnh hưởng đến hoạt động của khớp thần kinh và có thể giải thích quá trình mã hóa bộ nhớ ở một mức độ nhất định. Ở những bệnh nhân tâm thần phân liệt, mức độ biểu hiện của IEG như EGR3 đã được quan sát là giảm đáng kể, điều này đã gây ra các cuộc thảo luận chuyên sâu trong cộng đồng học thuật về mối quan hệ tiềm ẩn giữa bệnh và biểu hiện IEG.
Nghiên cứu mới nhất cho thấy kiểu biểu hiện của IEG bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường và yếu tố di truyền, cung cấp chỉ số chính để đánh giá hoạt động thần kinh trong các bệnh tâm thần.
Xét về tiềm năng điều trị, nghiên cứu về IEG cũng đang đi đúng hướng. Các nghiên cứu về cytomegalovirus ở người (HCMV) đã chỉ ra rằng việc điều chỉnh IEG đã trở thành một phần quan trọng trong việc lưu giữ virus. Các phương pháp điều trị bằng thuốc kháng vi-rút truyền thống có thể có hiệu quả trong giai đoạn đầu của nhiễm trùng, nhưng do vấn đề kháng thuốc, các chiến lược điều trị mới đang dần xuất hiện, chẳng hạn như sử dụng công nghệ CRISPR để chỉnh sửa DNA chính xác nhằm mục tiêu biểu hiện gen IE nhằm kiểm soát trạng thái HCMV. .
Khi sự hiểu biết của chúng ta về IEG tiếp tục được nâng cao, các ứng dụng khả thi của chúng trong khoa học thần kinh và tâm thần học sẽ trở nên phổ biến hơn, mang lại hy vọng cho các phương thức điều trị mới. Nghiên cứu trong tương lai có thể tiết lộ nhiều bí mật hơn về IEG trong tính dẻo của khớp thần kinh và hình thành trí nhớ, đồng thời cũng có thể cung cấp các chiến lược mới để xác định và can thiệp sớm các bệnh tâm thần. Liệu chúng ta có thể mở đường cho việc làm sáng tỏ những bí ẩn của bệnh tâm thần bằng cách hiểu sâu hơn về IEG không?