Identification of biomarkers for schizophrenia

Abstract

Schizophrenia is a severe and chronic mental disorder that leads to loss of contact with reality. The treatment is based on the continuous administration of drugs in order to reduce the risk of new episodes. Being a brain pathology, the goal of the present work is the identification, in the prefrontal cortex, of molecules that may be potential biomarkers, which would be very helpful in the treatment of schizophrenia. Prefrontal cortex samples from 16 mice (4 of control, 4 administered with haloperidol, 4 with citalopram and 4 with clozapine) were fractionated in two parts: soluble and membrane. Each one was further separated in proteins and metabolites. The membrane metabolites samples (studied in the present work) were prepared and analyzed resorting to HPLC-MS in reversed phase. Data treatment was made resorting to Principal Component Analysis, which allowed the direct visualization of data structure and also provided the relative positioning of the samples. The most discriminating peaks and a potential biomarker of schizophrenia were identified.

Considerada como uma das doenças mais incapacitantes, a esquizofrenia caracterizase como uma perturbação mental grave e crónica que leva à perda de contacto com a realidade. A doença apresenta vários sintomas, que dependem da fase da doença. O tratamento farmacológico é administrado continuamente de forma a reduzir o risco de novos episódios. Uma vez que a manifestação da patologia ocorre a nível cerebral, pretende-se com este trabalho identificar, em amostras de córtex pré-frontal, moléculas que possam ser reconhecidas como possíveis biomarcadores. Esta identificação seria certamente um forte contributo para o tratamento clínico da esquizofrenia. Amostras de córtex provenientes de 16 ratos (4 controlo, 4 administrados com haloperidol, 4 com citalopram e 4 com clozapina) foram fraccionadas em duas partes: solúvel e membranar. Cada uma destas foi depois separada em proteínas e metabolitos. As amostras de metabolitos de fase membranar (estudados no presente trabalho) foram preparadas e analisadas por HPLC em fase reversa acoplada a espectrometria de massa. A simplificação dos dados recolhidos foi efectuada recorrendo a métodos quimiométricos clássicos, nomeadamente a análise de componentes principais, que permitiu a visualização da estrutura dos dados e do posicionamento relativo das amostras. Foram identificados, em cada caso, os picos mais discriminantes, o que permitiu a identificação de um possível biomarcador para a esquizofrenia.