Genetischer Hotspot kann Psychose bei Schizophrenie und bipolarer Störung auslösen
Wissenschaftler haben einen epigenetischen Hotspot identifiziert, von dem sie glauben, dass er mit der Dopamin-induzierten Psychose bei Schizophrenie und bipolarer Störung zusammenhängt.
Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Naturkommunikationkönnte Forschern einen neuen Weg für die Entwicklung effektiverer Behandlungen und auf Biomarkern basierender Screening-Strategien eröffnen.
Weltweit leiden mehr als 100 Millionen Menschen entweder an Schizophrenie oder an einer bipolaren Störung, die durch Perioden von Halluzinationen, Wahnvorstellungen und unregelmäßigen Denkprozessen gekennzeichnet ist. Sie sind beide mit einer Überproduktion des Neurotransmitters Dopamin verbunden, einem Schlüsselregulator für belohnungssuchendes Verhalten, emotionale Reaktionen, Lernen und Bewegung, unter anderem.
„Wir wissen seit den 1970er Jahren, dass die Wirksamkeit von Antipsychotika in direktem Zusammenhang mit ihrer Fähigkeit steht, die Dopaminsignalisierung zu blockieren. Der genaue Mechanismus, der zu übermäßigem Dopamin im Gehirn führt und zu psychotischen Symptomen führt, ist jedoch unklar “, sagte Viviane Labrie, PhD, Assistenzprofessorin am Van Andel Research Institute (VARI) und entsprechende Autorin der Studie.
"Wir haben jetzt eine biologische Erklärung, die dazu beitragen könnte, einen echten Unterschied für Menschen mit diesen Störungen zu bewirken."
Das Forscherteam entdeckte eine Gruppe epigenetischer Markierungen, die die Dopaminproduktion ankurbeln und gleichzeitig die Synapsen des Gehirns verschlüsseln, die Informationszentren, die schnelle neuronale Nachrichten übertragen, die für eine gesunde Funktion verantwortlich sind. Das Ergebnis ist eine katastrophale Erschütterung der Organisation und des chemischen Gleichgewichts des Gehirns, die Symptome einer Psychose hervorruft.
"Was wir sehen, ist ein Doppelschlag - das Gehirn wird mit zu viel Dopamin überflutet und gleichzeitig verliert es diese kritischen neuronalen Verbindungen", sagte Labrie.
„Wie viele andere neurologische Störungen haben Schizophrenie und bipolare Störung häufig frühe oder prodromale Phasen, die Jahre vor offensichtlichen Symptomen beginnen. Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse dazu führen können, dass neue Biomarker auf Risiken untersucht werden, die dann eine frühere Intervention ermöglichen. “
Für die Studie analysierten die Forscher DNA, die aus Gehirnzellen von Personen mit Schizophrenie oder bipolarer Störung stammt, und verglichen sie mit gesunden Kontrollen. Ihre Analysen ergaben eine Ansammlung epigenetischer Markierungen in einem Enhancer an einem Gen namens IGF2, einem kritischen Regulator der synaptischen Entwicklung.
Enhancer sind DNA-Abschnitte, die zur Aktivierung von Genen beitragen und eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Krankheiten im Gehirn und in anderen Geweben spielen können.
Dieser Enhancer steuert auch die Aktivität eines nahe gelegenen Gens namens Tyrosinhydroxylase, das ein Enzym produziert, das Dopamin in Schach hält. Wenn der Enhancer epigenetisch eingeschaltet wird, wird die Produktion von Dopamin gestört, was zu viel Chemikalie im Gehirn führt.
Jegliche molekularen Veränderungen an dieser Stelle können erklären, warum durch Dopamin verursachte Psychosen häufig mit einer Störung der Gehirnsynapsen einhergehen, einem verheerenden Doppelschlag, der die Symptome fördert.
Die Studie wurde auf genetische Faktoren, Geschlecht, ethnische Zugehörigkeit, Behandlungsgeschichte und Lebensstileinflüsse wie Rauchen überprüft, und die Ergebnisse wurden in experimentellen Modellen der Krankheit validiert.
"Wir haben modernste Berechnungsstrategien verwendet, um die Ereignisse in Gehirnzellen zu verstehen, die psychiatrischen Störungen zugrunde liegen", sagte Dr. Shraddha Pai, Postdoktorand an der Universität von Toronto und Erstautor der Studie. „Unsere Ergebnisse wurden durch zusätzliche Studien in Krankheitsmodellen gestärkt. Dieser umfassende Ansatz verleiht unseren Erkenntnissen Gewicht, von denen wir glauben, dass sie zusätzliche bahnbrechende Untersuchungen zu diesem Enhancer am IGF2-Gen vorantreiben werden. “
Quelle: Van Andel Research Institute
