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Forscher entdecken neuen zellulären Pfad hinter dem Schizophrenie-Risiko

Wir respektieren Ihre Privatsphäre. Es ist wenig über Schizophrenie Ursachen bekannt. Thinkstock

23. Februar, 2018

In den letzten Jahrzehnten haben Forscher mehr als 100 Gene identifiziert, die das Risiko für Schizophrenie erhöhen können - eine schwere psychische Erkrankung, die zu Denkstörungen, Wahnvorstellungen und Halluzinationen führen kann. Eines dieser Gene heißt Neuregulin 3, und Menschen mit bestimmten Variationen dieses Gens haben ein erhöhtes Risiko, an Schizophrenie zu erkranken. Aber bis vor kurzem waren die Forscher nicht sicher, genau, wie Neuregulin 3 Schizophrenie Risiko beeinflusst.

Studie zeigt Hinweise auf Ursachen von Schizophrenie und anderen schweren psychischen Erkrankungen

In einer neuen Studie online veröffentlicht am 20. Februar 2018 in der Zeitschrift Untersuchungen der National Academy of Sciences , Forscher an der Case Western Reserve Universität in Cleveland zeigten, dass Neuregulin 3 mit bestimmten Neurotransmittern vermischte - Chemikalien, die den Gehirnzellen dabei helfen, miteinander zu kommunizieren. Sie sagen, die Ergebnisse könnten eines Tages bei der Entwicklung gezielterer medikamentöser Therapien für Schizophrenie und andere schwere psychische Erkrankungen helfen.

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Die Herausforderungen der Schizophrenie-Behandlung

Schizophrenie betrifft etwa 1 in 100 Menschen in den Vereinigten Staaten. Die Ursachen der Schizophrenie sind nicht gut verstanden. Ärzte und Wissenschaftler denken, dass eine Kombination von genetischen Faktoren und Umweltfaktoren wahrscheinlich eine Rolle spielen.

"Die Behandlung schwerer psychischer Erkrankungen ist bei weitem nicht zufriedenstellend", schreiben die Studienautoren. "Das Gehirn ist so komplex, und wir fangen gerade erst an zu verstehen, wie verschiedene Schaltkreise und Signalwege des Gehirns zusammenwirken", sagt Lin Mei, PhD, Neurowissenschaftlerin an der medizinischen Fakultät der Case Western Reserve Universität in Cleveland, Ohio und leitende Studienautorin .

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Die neue Studie hilft, einen möglichen Weg aufzuklären: Neuregulin 3 kodiert für ein Protein (auch Neuregulin 3 genannt). Dr. Mei und seine Kollegen wussten, dass einige Menschen mit Schizophrenie erhöhte Spiegel dieses Proteins hatten, aber es war nicht klar, was diese erhöhten Spiegel mit dem Schizophrenie-Risiko zu tun hatten.

Wie diese Studie über Genetik und schwere psychische Erkrankungen funktioniert

Mei und Kollegen mutierten das Gen, das für das Neuregulin-3-Protein kodiert, in verschiedenen Gruppen von Gehirnzellen in Mäusen. Sie wollten zeigen, welche Arten von Gehirnzellen für die Veränderungen der Proteinwerte empfindlich sind. Als sie das Gen in pyramidalen Neuronen mutierten - einer spezialisierten Art von Gehirnzellen, die das Gehirn aktivieren - fanden sie heraus, dass die Mäuse Schwierigkeiten hatten, Labyrinthe zu navigieren und seltsame Verhaltensweisen gegenüber unbekannten Mäusen zu zeigen, was den Forschern zufolge mit Schizophrenie vereinbar ist.

Das Mausmodell ist weit davon entfernt, perfekt zu sein, bestätigt Mei. Schizophrenie ist eine Denkstörung, und es ist unmöglich zu wissen, was eine Maus denkt, erklärt er. "Aber wir können versuchen, einige der Symptome zu modellieren", sagt er. Mausstudien können Forschern helfen, die Arten von Nervenzellen zu identifizieren, die beteiligt sein könnten, fügt Mei hinzu.

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Beweise schlagen Gene vor Beeinflussung der Gehirnzellkommunikation

Die Forscher untersuchten dann genauer, wie Neuregulin 3 auf zellulärer Ebene funktioniert. Sie züchteten pyramidale Neuronen in Petrischalen im Labor und erhöhten die Niveaus von Neuregulin 3, um die Niveaus des Proteins nachzuahmen, das in den Gehirnen von Leuten mit Schizophrenie gefunden wird. Sie fanden heraus, dass zu viel Neuregulin 3 die Freisetzung eines Neurotransmitters namens Glutamat unterdrückt, das in den Gehirnzellen gefunden wird. Dies geschah, indem sie mit der Bildung eines wichtigen Proteinkomplexes, der Neurotransmitter wie Glutamat zwischen den Nervenzellen unterstützt, in Verlegenheit gebracht werden.

Glutamat ist einer der wichtigsten chemischen Botenstoffe, die Gehirnzellen verwenden, um miteinander zu kommunizieren. Es hilft Neuronen und andere Gehirnzellen zu aktivieren und ist wichtig für Lernen und Gedächtnis. Einige Menschen mit Schizophrenie haben eine niedrigere als normale Glutamataktivität im Gehirn.

"Unsere Studie liefert eine Erklärung dafür, wie diese Glutamat-Unterfunktion - oder Insuffizienz - bei einer Untergruppe von Menschen mit Schizophrenie auftreten kann", sagt Mei.

Aufdeckung neuer Arzneimittelziele zur Behandlung von Schizophrenie

Der molekulare Weg, auf dem das Neuregulin 3-Gen die Glutamatfreisetzung zu kontrollieren scheint, ist eine neue Entdeckung. Die Entdeckung neuer Wege ist ein wichtiger erster Schritt bei der Identifizierung neuer Ziele für die medikamentöse Therapie, so Mei.

Mehr Forschung, um Wissenschaftlern zu helfen, zu verstehen, wie Neuregulin 3 und andere Gene die Neurotransmitter-Aktivität im Gehirn unterdrücken, könnte zu neuen Therapiezielen führen eine Reihe von schweren psychischen Erkrankungen, fügt er hinzu. In Zukunft könnte beispielsweise ein neues Medikament entwickelt werden, das auf das Neuregulin-3-Gen und niedrigere Neuregulin-3-Proteinspiegel in den Gehirnen von Menschen mit Schizophrenie wirkt.

Mehr Forschung über Ursachen und Behandlungen von Schizophrenie wird benötigt

Mei weist darauf hin, dass solche Behandlungen noch in weiter Ferne sind. Gentherapien sind für die Behandlung schwerer psychischer Erkrankungen unbewiesen. Im Fall von Neuregulin 3 ist noch nicht bekannt, ob eine Modulation des Neuregulin 3-Signalweges zur Erhöhung der Glutamataktivität im Gehirn tatsächlich die Schizophreniesymptome bei Menschen mit dieser Störung verringern würde. Aber, sagt Mei, es ist ein Anfang. Letzte Aktualisierung: 23.02.2018

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