Protein, das an Veränderungen der Gehirnzellen durch Stress beteiligt ist

Forscher der Universität Leicester haben ein bestimmtes Protein identifiziert, das das Gehirn als Reaktion auf Stress produziert. Dies ist ein wichtiger Schritt vorwärts, um die molekularen Mechanismen der Angst zu verstehen.

Die Ergebnisse, veröffentlicht in Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS) sind möglicherweise wichtig für das Verständnis stressbedingter psychiatrischer Erkrankungen beim Menschen.

Der Neurowissenschaftler Robert Pawlak, M.D., Ph.D., sagte, die Studie habe festgestellt, dass die Produktion des Proteins durch das Gehirn dazu beitragen kann, Menschen vor „zu viel Angst“ zu schützen und Organismen dabei zu helfen, mit verschiedenen unerwünschten Lebensereignissen umzugehen.

Pawlak glaubt, dass Alltagsstress das Gehirn „umformt“ - Nervenzellen verändern ihre Morphologie, die Anzahl der Verbindungen mit anderen Zellen und die Art und Weise, wie sie mit anderen Neuronen kommunizieren. Und in den meisten Fällen sind diese Reaktionen anpassungsfähig und nützlich - sie helfen uns, mit Stress umzugehen und angemessene Verhaltensreaktionen zu entwickeln.

„Bei starkem Stress können die Dinge jedoch außer Kontrolle geraten, die Pufferkapazität des Gehirns ist erschöpft und die Nervenzellen im Hippocampus - einem Bereich des Gehirns, der für Lernen und Gedächtnis verantwortlich ist - beginnen, ihre Prozesse nicht effektiv zurückzuziehen Kommunizieren Sie mit anderen Zellen und zeigen Sie Anzeichen von Krankheit “, sagte Pawlak.

In Reaktion auf Stress ändern Neuronen häufig die Form winziger Strukturen, mit denen sie normalerweise Informationen mit anderen Neuronen austauschen, die als dendritische Stacheln bezeichnet werden. Stacheln können bis zu 1/1000 Millimeter klein sein und verschiedene Formen haben.

"Lange Stacheln (sogenannte" dünne "Stacheln) sind wie Kinder - sehr beweglich und neugierig, ändern ständig ihre Form und" Gesprächspartner "- sie helfen uns, neue Dinge zu lernen", sagte Pawlak. "Sobald die Stacheln lernen, verwandeln sie sich in reife" Sofakartoffeln "- sie sind pilzförmig, haben stabile Verbindungen, wechseln nicht die Partner und bewegen sich nicht gern."

„Pilzstacheln helfen uns, uns an Dinge zu erinnern, die wir einmal gelernt haben - aber es ist nicht immer gut. Einige sehr stressige Ereignisse sollten besser schnell vergessen werden oder zu Angststörungen führen. In unserem Gehirn herrscht ein ständiger Kampf der Kräfte, um das richtige Gleichgewicht zwischen dünnen und Pilzstacheln aufrechtzuerhalten - oder wie viel man sich merken und was man besser vergessen sollte. “

In der neuen Studie identifizierten die Forscher ein Protein, das das Gehirn als Reaktion auf Stress produziert, um die Anzahl der Pilzstacheln und damit die mit Stressereignissen verbundene zukünftige Angst zu verringern.

Dieses Protein, Lipocalin-2, wird normalerweise nicht produziert, aber seine Herstellung nimmt als Reaktion auf Stress im Hippocampus dramatisch zu.

Die Forscher beschlossen dann, das Protein (Lipocalin-2) aus dem Gehirn zu entfernen und Mäuse Stress auszusetzen - und beobachteten, wie die Mäuse reagieren würden. Die Experten stellten fest, dass die Mäuse mit dem fehlenden Protein bei Stress ängstlicher waren als normale Mäuse.

Zum Beispiel waren sie weniger „kontaktfreudig“ und zogen es vor, sich in dunklen, geschlossenen Räumen zu verstecken, anstatt die Nachbarschaft normal zu erkunden. Bei diesen Mäusen bildeten sich nach Stress leichter Pilzstacheln im Gehirn und sie hatten stärkere Erinnerungen an das Stressereignis.

"So produziert das Gehirn Lipocalin-2, um uns vor" zu viel Angst "zu schützen und uns bei der Bewältigung verschiedener unerwünschter Lebensereignisse zu helfen", sagte Pawlak.

„Die Identifizierung von Lipocalin-2 als neuen Akteur, mit dem das Gehirn uns hilft, mit Stress umzugehen, ist ein wichtiger Schritt nach vorne. Wir nähern uns der Entschlüsselung molekularer Stressmechanismen, die, wenn sie nicht richtig funktionieren, zu stressbedingten psychiatrischen Erkrankungen führen können. “

Da mehr als 30 Prozent der Bevölkerung von stressbedingten Problemen betroffen sind, hilft die Entdeckung physiologischer Mechanismen, die sich als Reaktion auf Stress bilden, Forschern bei der Entwicklung klinischer Strategien zum Umgang mit Angstzuständen und Depressionen.

Quelle: Universität Leicester