Eng verwundete DNA im Gehirn im Zusammenhang mit Schizophrenie
Die neuen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Medikamente, die bereits für andere Krankheiten entwickelt werden, möglicherweise Hoffnung als Behandlung für Schizophrenie und verwandte Erkrankungen bei älteren Menschen bieten.
Die Forschung zeigt, dass das Defizit bei jüngeren Menschen besonders ausgeprägt ist. Dies deutet darauf hin, dass die Behandlung frühzeitig am effektivsten sein könnte, um die Symptome einer Schizophrenie zu minimieren oder sogar umzukehren
Schizophrenie ist eine normalerweise schwerwiegende psychische Störung, die unter anderem durch Halluzinationen, Wahnvorstellungen und emotionale Schwierigkeiten gekennzeichnet ist.
"Wir sind begeistert von den Ergebnissen", sagte Elizabeth Thomas, wissenschaftliche Mitarbeiterin bei Scripps Research, eine Neurowissenschaftlerin, die die Studie leitete, "und es besteht eine Verbindung zu anderen Arbeiten zur Arzneimittelentwicklung, die einen schnelleren Weg zu klinischen Studien bedeuten könnten, um das zu nutzen, was wir ' habe gefunden. "
In Zusammenarbeit mit der Hauptautorin Bin Tang, einer Postdoktorandin in ihrem Labor, und Brian Dean, einem australischen Kollegen an der Universität von Melbourne, erhielt Thomas post mortem Gehirnproben von schizophrenen und gesunden Gehirnen, die in medizinischen „Brain Banks“ in den USA aufbewahrt wurden und Australien. Das Gehirn stammt entweder von Patienten, die sich bereit erklärt haben, einige oder alle ihrer Körper nach dem Tod für wissenschaftliche Forschung zu spenden, oder von Patienten, deren Familien solchen Spenden zugestimmt haben.
Im Vergleich zu gesunden Gehirnen zeigten die Gehirnproben von Patienten mit Schizophrenie in bestimmten DNA-Anteilen geringere Mengen einer lebenswichtigen Chemikalie, die die normale Genexpression blockieren würden.
Ein weiterer kritischer Befund war, dass bei jüngeren Probanden mit Schizophrenie das Problem viel ausgeprägter war.
Thomas sieht großes Potenzial in ihren neuen Erkenntnissen.
Basierend auf den ausgeprägteren Ergebnissen in jüngeren Gehirnen glaubt sie, dass die Behandlung mit bestimmten Arten von Medikamenten genannt wird Histon-Deacetylase-Inhibitoren Dies könnte sich als hilfreich bei der Umkehrung oder Verhinderung des Fortschreitens der Erkrankung erweisen, insbesondere bei jüngeren Patienten.
Die Details der Forschung
In den letzten Jahren haben Forscher zunehmend erkannt, dass Veränderungen auf Zellebene, die nicht mit genetischen Defekten verbunden sind, eine wichtige Rolle bei der Verursachung von Krankheiten spielen. Es gibt eine Reihe solcher sogenannter epigenetischer Effekte, die die Funktionsweise von DNA verändern, ohne den DNA-Code einer Person zu ändern.
Ein kritischer Bereich der epigenetischen Forschung ist mit Histonen verbunden. Dies sind die Strukturproteine, um die sich die DNA wickeln muss. "In jeder Zelle Ihres Körpers befindet sich so viel DNA, dass sie niemals in Ihre Zellen passen könnte, wenn sie nicht dicht und effizient verpackt wäre", sagte Thomas. Histonschwänze werden regelmäßig chemisch modifiziert, um die DNA entweder zu entspannen oder neu zu verpacken. Wenn Histone acetyliert werden, werden Teile der DNA freigelegt, so dass die Gene verwendet werden können.
Die Histon-DNA-Komplexe, bekannt als Chromatin, entspannen sich ständig und kondensieren, um verschiedene Gene freizulegen, sodass es keine einzige richtige oder falsche Konfiguration gibt. Das Gleichgewicht kann sich jedoch auf eine Weise verschieben, die Krankheiten verursachen oder verschlimmern kann.
DNA ist der Leitfaden, anhand dessen zelluläre Maschinen die unzähligen lebenswichtigen Proteine aufbauen. Wenn Teile dieses Leitfadens geschlossen bleiben, wenn dies nicht der Fall ist, weil Histone nicht richtig acetyliert sind, können Gene effektiv ausgeschaltet werden, wenn sie keine schädlichen Auswirkungen haben sollten. Zahlreiche Forschungsgruppen haben herausgefunden, dass eine veränderte Acetylierung ein Schlüsselfaktor bei anderen Erkrankungen sein kann, von neurodegenerativen Erkrankungen wie der Huntington-Krankheit und der Parkinson-Krankheit bis hin zur Drogenabhängigkeit.
Thomas hatte die Rolle der Histonacetylierung bei der Huntington-Krankheit untersucht und sich gefragt, ob ähnliche Mechanismen der Genregulation auch bei Schizophrenie wichtig sein könnten. Bei beiden Krankheiten hatten frühere Untersuchungen im Thomas-Labor gezeigt, dass bestimmte Gene bei Betroffenen viel weniger aktiv waren als bei gesunden Menschen. "Mir ist aufgefallen, dass wir die gleichen Genveränderungen sehen, also dachte ich:" Hey, lass es uns einfach versuchen ", sagte sie.
Laut dieser ersten Forschungsstudie hatte sie recht.
Interessanterweise sehen einige der kognitiven Defizite, von denen ältere Menschen betroffen sind, biologisch der Schizophrenie ziemlich ähnlich, und die beiden Zustände weisen zumindest einige Gehirnanomalien auf. Deacetylase-Hemmer könnten daher auch zur Behandlung von altersbedingten Problemen eingesetzt werden und sich sogar als wirksame vorbeugende Maßnahme für Menschen mit hohem Risiko eines kognitiven Rückgangs aufgrund der Familienanamnese oder anderer Indikatoren erweisen.
Die Studie ist online in der Zeitschrift verfügbar Translationale Psychiatrie.
Quelle: Das Scripps Research Institute
