Studie findet neue Erkenntnisse über das chemische Ungleichgewicht bei Schizophrenie
Neuronen bei Schizophreniepatienten scheiden größere Mengen an Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin aus - drei Neurotransmitter, die häufig mit einer Reihe von psychiatrischen Störungen in Verbindung gebracht werden. Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Stammzellenberichte, bestätigt und erweitert die Theorie einer chemischen Basis für Schizophrenie.
"Die Studie bietet neue Einblicke in die Neurotransmitter-Mechanismen bei Schizophrenie, die zu neuen Wirkstofftargets und Therapeutika führen können", sagte die leitende Autorin Vivian Hook, Ph.D., Professorin an der Skaggs School of Pharmacy und der University of California, San Diego School of Medizin.
Für die Studie erstellten die Forscher funktionierende Neuronen aus pluripotenten Stammzellen (hiPSCs), die aus Hautzellen von Schizophreniepatienten neu programmiert wurden. Diese Methode ermöglichte es Wissenschaftlern, menschliche Neuronen auf eine Weise zu beobachten und zu stimulieren, die in Tiermodellen oder menschlichen Probanden nicht möglich ist.
Die Forscher aktivierten diese Neuronen, um Neurotransmitter abzuscheiden - Chemikalien, die die Übertragung elektrischer Signale durch das Gehirn anregen oder hemmen. Der Prozess wurde auch an Stammzelllinien von gesunden Erwachsenen durchgeführt.
Die Ergebnisse zeigten, dass Neuronen von Schizophreniepatienten signifikant größere Mengen der Katecholamin-Neurotransmitter Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin sekretierten.
Katecholamin-Neurotransmitter werden aus der Aminosäure Tyrosin synthetisiert, und es ist bekannt, dass die Regulation dieser Neurotransmitter bei verschiedenen psychischen Störungen verändert ist. Viele Psychopharmaka zielen selektiv auf die Aktivität dieser Neurotransmitter im Gehirn ab.
Die Forscher beobachteten nicht nur eine abnormale Neurotransmitter-Sekretion in Schizophrenie-Neuronen, sondern fanden auch heraus, dass mehr Neuronen Tyrosinhydroxylase produzierten, das erste Enzym bei der Bildung von Dopamin, aus dem sowohl Noradrenalin als auch Adrenalin hergestellt werden.
Diese Entdeckung ist bedeutsam, weil sie einen Grund dafür bietet, warum Schizophreniepatienten abnormale Neurotransmitter-Spiegel aufweisen: Sie sind vorprogrammiert, um mehr Neuronen zu haben, die diese Neurotransmitter herstellen.
"Jedes Verhalten hat eine neurochemische Grundlage im Gehirn", sagte Hook. "Diese Studie zeigt, dass es möglich ist, genaue chemische Veränderungen in Neuronen von Menschen mit Schizophrenie zu untersuchen."
Zukünftige Behandlungen könnten die Möglichkeit beinhalten, die Schwere der Erkrankung eines Patienten zu bewerten, verschiedene Subtypen der Erkrankung zu identifizieren und Patienten vorab auf Medikamente zu untersuchen, die ihnen höchstwahrscheinlich helfen würden. Es bietet auch eine Möglichkeit, die Wirksamkeit neuer Medikamente zu testen.
"Es ist sehr mächtig, Unterschiede in Neuronen zu erkennen, die von einzelnen Patienten stammen - und eine große Leistung auf diesem Gebiet, um eine Methode zu entwickeln, die dies ermöglicht", sagte Hook.
Quelle: Universität von Kalifornien, San Diego
