Current Problems of Psychiatry

REVIEW PAPER

Curr Probl Psychiatry 2023; 24, 105-113

10.12923/2353-8627/2023-0010

© 2023 Authors. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution-NonComercial-No Derivs licence (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Piotr Sikorski¹ , Ewa Sikorska² , Milena Michalska³ , 
Albert Stec³ , Kaja Kasarełło² , Sylwia Fudalej¹

¹ Department of Psychiatry; Medical University of Warsaw, Poland
² Department of Experimental and Clinical Physiology; Medical University of Warsaw, Poland
³ Medical University of Warsaw, Poland

Full Text

Abstract

Introduction: There are several hypotheses of schizophrenia pathogenesis, including the neurodegenerative theory, which is supported by evidence for the decrease of neuroprotective factors’ serum levels. The proteins, that exert a protective effect on neurons and are researched concerning schizophrenia pathogenesis, include the brain-derived neurotrophic factor (BDNF), nerve growth factor (NGF), neurotrophin 3 (NT3), and glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF). This review aims to discuss the role of neuroprotective factors in the development of schizophrenia and their relevance in clinical trials.
Material and methods: This review was performed by search of the PubMed, Google Scholar, and Science Direct databases from December 25^th, 2022, through January 31^st, 2023, using keywords: ‘schizophrenia’, ‘schizophrenia pathogenesis’, ‘neuroprotection’, ‘neurodegeneration’, ‘BDNF’, ‘NGF’, ‘NT3’, and ‘GDNF’. We considered original research papers and systematic reviews published in English or Polish. Additionally, clinical trials, which included the assessment of neuroprotective factors’ levels in schizophrenia as outcome measures, were searched for on clinicaltrials.gov.
Results: Lower levels of serum BDNF have been linked to cognitive impairment in schizophrenia. In clinical trials, the assessment of serum BDNF is used as a clinical outcome measure for novel schizophrenia therapies. Schizophrenia has also been associated with reduced peripheral NGF levels. During remission, lower NGF levels correlate with higher severity of negative symptoms. Decreased NT3 and GDNF levels can also be seen, but literature reports are inconsistent.
Conclusions: Neuroprotective factors are most likely related to the pathogenesis of schizophrenia. Assessing the serum level of these proteins may prove to be an invaluable element of schizophrenia management.

Keywords: schizophrenia, brain-derived neurotrophic factor, nerve growth factor,neurotrophin 3, glial cell line-derived neurotrophic factor

Streszczenie

Wstęp: Istnieje kilka hipotez dotyczących patogenezy schizofrenii, między innymi teoria neurodegeneracyjna, która jest poparta dowodami na obniżenie stężenia czynników neuroprotekcyjnych w surowicy pacjentów z rozpoznaną schizofrenią. Białka, które wywierają ochronny wpływ na neurony oraz są badane w kontekście patogenezy schizofrenii to: neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego (BDNF), czynnik wzrostu nerwów (NGF), neurotrofina 3 (NT3) i neurotroficzny czynnik pochodzenia glejowego (GDNF). Niniejszy przegląd literatury ma na celu omówienie roli czynników neuroprotekcyjnych w rozwoju schizofrenii oraz ich znaczenia w badaniach klinicznych.

Materiał i metoda: Dokonano przeglądu następujących baz danych: PubMed, Google Scholar i Science Direct. Przegląd został przeprowadzony w okresie od 25 grudnia 2022 r. do 31 stycznia 2023 r. przy użyciu słów kluczowych: „schizofrenia”, „patogeneza schizofrenii”, „neuroprotekcja”, „neurodegeneracja”, „BDNF”, „NGF”, „NT3” i „GDNF”. Uwzględniono jedynie prace oryginalne oraz przeglądy systematyczne opublikowane w języku angielskim lub polskim. Dodatkowo na stronie clinicaltrials.gov wyszukano badania kliniczne, które obejmowały ocenę stężenia czynników neuroprotekcyjnych w przebiegu schizofrenii.

Wyniki: Niższe stężenie BDNF w surowicy zostało powiązane z zaburzeniami funkcji poznawczych w przebiegu schizofrenii. W badaniach klinicznych ocena stężenia BDNF w surowicy była stosowana do oceny skuteczności nowych metod terapii. Schizofrenia została również powiązana z obniżonym stężeniem obwodowego NGF. W okresie remisji niższe stężenie NGF koreluje z większym nasileniem objawów negatywnych. Zaobserwowano też obniżone stężenie NT3 i GDNF, choć doniesienia literaturowe są niejednoznaczne.

Wnioski: Czynniki neuroprotekcyjne są najprawdopodobniej związane z patogenezą schizofrenii. Ocena stężenia tych białek w surowicy może okazać się nieocenionym elementem postępowania w diagnostyce i leczeniu schizofrenii.

Słowa kluczowe: schizofrenia, czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego, czynnik wzrostu nerwów, neurotrofina 3, czynnik neurotroficzny pochodzenia glejowego