Mausstudie: Fehlendes Gen und abnormales Verhalten verbunden
Jetzt haben Forscher am California Institute of Technology herausgefunden, dass Mäuse, denen ein Gen fehlt, das für ein bestimmtes Protein in den Synapsen des Gehirns kodiert, eine Reihe von Endophänotypen aufweisen, die mit Schizophrenie und Autismus-Spektrum-Störungen assoziiert sind.
In der Studie, die in veröffentlicht wurde Das Journal of NeuroscienceDie Forscher schufen Mutationen in Mäusen, so dass ihnen das Gen für ein Protein namens Densin-180 fehlte, das in den Synapsen des Gehirns reichlich vorhanden ist.
Diese elektrochemischen Verbindungen ermöglichen die Bildung von Netzwerken zwischen den Neuronen des Gehirns. Dieses Protein haftet an mehreren anderen Proteinen in einem Teil des Neurons, der sich am empfangenden Ende einer Synapse befindet, die als Postsynapse bezeichnet wird, und bindet diese zusammen.
"Unsere Arbeit zeigt, dass Densin-180 dabei hilft, ein Schlüsselelement der Regulationsmaschinerie im postsynaptischen Teil der exzitatorischen Gehirnsynapsen zusammenzuhalten", sagt Mary Kennedy, Professorin für Biologie bei Allen und Lenabelle Davis bei Caltech, die die leitende Autorin der Studie.
Bei Mäusen, denen Densin-180 fehlt, fanden die Forscher verringerte Mengen einiger anderer regulatorischer Proteine, die sich normalerweise in der Postsynapse befinden. Kennedy und ihre Kollegen waren besonders fasziniert von einer deutlichen Abnahme der Menge eines Proteins namens DISC1.
"Es wurde gezeigt, dass eine Mutation, die zum Verlust der DISC1-Funktion führt, den Menschen für die Entwicklung von Schizophrenie und bipolarer Störung prädisponiert", sagt Kennedy.
In der Studie verglichen die Forscher das Verhalten typischer Mäuse mit dem von Mäusen ohne Densin. Diejenigen ohne Densin zeigten ein gestörtes Kurzzeitgedächtnis, Hyperaktivität als Reaktion auf neuartige oder stressige Situationen, ein Defizit an normaler Nestbauaktivität und ein höheres Maß an Angst.
"Studien an Mäusen mit Schizophrenie und autismusähnlichen Merkmalen haben ähnliche Verhaltensweisen berichtet", bemerkt Kennedy. „Wir wissen nicht genau, wie der molekulare Defekt zu den Verhaltensendophänotypen führt. Das wird unsere zukünftige Arbeit sein. Die molekularmechanistischen Zusammenhänge zwischen einem Gendefekt und einem fehlerhaften Verhalten sind kompliziert und bislang meist unbekannt. Ihr Verständnis ist das Kernstück des Verständnisses der Gehirnfunktion. “
Die Ergebnisse weisen auf die Notwendigkeit hin, die Wechselwirkungen zwischen Proteinen an Synapsen besser zu verstehen, fügt sie hinzu. Studien dieser Wechselwirkungen könnten Informationen liefern, die für das Screening nach neuen und besseren Arzneimitteln zur Behandlung von psychischen Erkrankungen erforderlich sind.
"Diese Studie bestätigt wirklich die Idee, dass kleine Änderungen der molekularen Strukturen an Synapsen mit großen Verhaltensproblemen verbunden sind", sagt Kennedy.
Quelle: California Institute of Technology
