Rattenstudie legt nahe, dass Schizophrenie möglicherweise auf überschüssiges Gehirnprotein zurückzuführen ist
Neue Forschungen entdecken, dass ein mit Schizophrenie assoziiertes Gen auch eine Rolle bei der Entwicklung des Gehirns spielt. Der Befund kann helfen, die Entstehung der Krankheit zu erklären.
Bonnie Firestein, Ph.D., Rutgers-Professorin am Institut für Zellbiologie und Neurowissenschaften, sagt, dass zu viel Protein, das vom NOS1AP-Gen exprimiert wird, Anomalien in der Gehirnstruktur und fehlerhafte Verbindungen zwischen Nervenzellen verursacht, die eine ordnungsgemäße Kommunikation verhindern.
Es wurde zuvor festgestellt, dass das Gen mit Schizophrenie assoziiert ist.
Die Forschung von Firestein zeigt, dass eine Überfülle eines Proteins im NOS1AP-Gen dazu führte, dass die Dendriten - baumartige Strukturen, die es den Zellen ermöglichen, miteinander zu sprechen und für die Funktion des Nervensystems wesentlich sind - im sich entwickelnden Gehirn von Ratten verkümmert werden.
Die Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Biologische Psychiatrie.
Firestein und Kollegen stellten fest, dass zu viel des NOS1AP-Proteins in Gehirnzellen es ihnen nicht ermöglichte, sich zu verzweigen, und hielten sie tief im Neokortex. Der Neokortex ist die Region des Gehirns, die für höhere Funktionsfähigkeiten wie räumliches Denken, bewusstes Denken, motorische Befehle, Sprachentwicklung und sensorische Wahrnehmung verantwortlich ist.
In der Kontrollgruppe von Ratten, in denen das chemische NOS1AP-Protein nicht überexprimiert war, entwickelten sich die zellulären Verbindungen ordnungsgemäß, wobei sich die Zellen in die äußeren Schichten des Neokortex bewegten und den Nervenzellen die Kommunikation ermöglichten.
"Wenn sich das Gehirn entwickelt, richtet es ein System mit der richtigen Art von Konnektivität ein, um sicherzustellen, dass Kommunikation stattfinden kann", sagte Firestein. "Was wir hier gesehen haben, war, dass sich die Nervenzellen nicht an die richtigen Stellen bewegten und keine Dendriten hatten, die sich verzweigten, um die benötigten Verbindungen herzustellen."
Während die endgültige Ursache der Schizophrenie unbekannt bleibt, glauben die Forscher, dass sie die Aufgabe haben, viele der mit der Krankheit verbundenen Faktoren zu verstehen.
Wissenschaftler haben festgestellt, dass mehrere Gene, einschließlich NOS1AP, mit einem erhöhten Risiko für die behindernde Hirnstörung verbunden sind, und glauben, dass die Entwicklung gestört werden kann, wenn die chemischen Reaktionen im Gehirn unausgewogen sind.
Firestein hat mit der Rutgers-Genetikerin Linda Brzustowicz, Ph.D., Professorin und Vorsitzende der Abteilung für Genetik, zusammengearbeitet, die das Papier mitverfasst und vor einem Jahrzehnt erstmals mit der Untersuchung des genetischen Zusammenhangs zwischen NOS1AP und Schizophrenie begonnen hat.
Während etwa ein Prozent der Allgemeinbevölkerung an Schizophrenie leidet, steigt das Risiko bei Verwandten ersten Grades einer erkrankten Person auf etwa 10 Prozent. NOS1AP wurde in einigen Familien mit mehreren von Schizophrenie betroffenen Personen als Risikofaktor identifiziert.
Da der präfrontale Kortex, der Teil des Gehirns, der mit Schizophrenie assoziiert ist, im Erwachsenenalter reift, ist es laut Firestein möglich, medikamentöse Behandlungstherapien zu entwickeln, um die Krankheit bei Jugendlichen zu bekämpfen, wenn angenommen wird, dass sich eine Schizophrenie entwickelt und Symptome auftreten.
"Der nächste Schritt wäre, die Krankheit im Labor entwickeln zu lassen und zu versuchen, die Überexpression des Proteins mit einer antipsychotischen Therapie zu behandeln, um festzustellen, ob sie funktioniert", sagt Firestein.
Quelle: Rutgers University
