Einige Schizophrenie-Gehirne zeigen einen abnormalen Proteinaufbau ähnlich wie bei Alzheimer
In einer neuen Studie enthüllten die Forscher von Johns Hopkins Medicine neue Erkenntnisse, die zeigen, dass einige Schizophrenie-Gehirne durch eine Ansammlung abnormaler Proteine gekennzeichnet sind, die denen im Gehirn von Menschen mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer oder Huntington ähneln.
Die Ergebnisse, veröffentlicht in der American Journal of Psychiatrybasieren auf Hirngewebeproben verstorbener menschlicher Spender (Durchschnittsalter 49 Jahre). Die Forscher analysierten 42 Proben von Schizophreniepatienten sowie 41 Gehirnproben von gesunden Kontrollpersonen. Rund 75 Prozent des Gehirns stammten von Männern und 80 Prozent von weißen Probanden.
Basierend auf ihren Erfahrungen mit Schizophrenie und neurodegenerativen Erkrankungen wollte das Forscherteam herausfinden, ob die Merkmale des Gehirns von Schizophrenie auch im Gehirn von Patienten mit Alzheimer-Krankheit oder anderen Krankheiten sichtbar sind.
"Das Gehirn hat nur so viele Möglichkeiten, mit abnormalen Proteinen umzugehen", sagt Frederick Nucifora Jr., DO, PhD, MHS, Studienleiter und Assistenzprofessor für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften an der Johns Hopkins University School of Medicine.
"Bei Schizophrenie ist der Endprozess mental und verhaltensbedingt und verursacht nicht den ausgeprägten physischen Tod neuronaler Zellen, den wir bei neurodegenerativen Erkrankungen sehen, aber es gibt eindeutig einige allgemeine biologische Ähnlichkeiten."
Bei neurodegenerativen Erkrankungen werden bestimmte abnormale Proteine ausgeschüttet, bilden jedoch keine ordnungsgemäß funktionierenden Moleküle. Stattdessen werden sie falsch gefaltet, verklumpen und führen zu Krankheiten.
Für die Studie brach das Team die Zellen aus den Hirngewebeproben auf und analysierte ihren Inhalt, indem es untersuchte, wie viel des Zellinhalts in einem bestimmten Waschmittel gelöst werden könnte. Je mehr gelöste Inhalte vorhanden sind, desto „normaler“ oder gesünder ist der Inhalt der Zelle.
Andererseits zeigten weniger gelöste Zellinhalte, dass die Zelle ein hohes Volumen an abnormalen, fehlgefalteten Proteinen enthält, wie sie bei anderen Gehirnkrankheiten gefunden wurden.
Das Team stellte fest, dass etwas weniger als die Hälfte (20) der Schizophrenie-Gehirne einen größeren Anteil an Proteinen aufwies, die nicht in Waschmittel gelöst werden konnten, verglichen mit der Menge, die in den gesunden Proben gefunden wurde.
Dieselben 20 Proben zeigten auch erhöhte Spiegel eines kleinen Proteins Ubiquitin, das ein Marker für die Proteinaggregation bei neurodegenerativen Erkrankungen ist. Erhöhte Ubiquitinspiegel wurden in den gesunden Hirngewebeproben nicht beobachtet.
Wichtig ist, dass das Team bestätigen wollte, dass die Antipsychotika, die die Patienten vor ihrem Tod einnahmen, keine Anreicherung abnormaler Proteine verursachten. Um dies zu klären, untersuchten sie die Proteine im Gehirn von Ratten, die 4,5 Monate lang mit den Antipsychotika Haloperidol oder Risperidon behandelt wurden, im Vergleich zu Kontrollratten, die mit klarem Wasser behandelt wurden.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Behandlung mit Antipsychotika keine Anhäufung von unlösbaren Proteinen oder zusätzlichen Ubiquitin-Tags verursachte, was darauf hindeutet, dass die Krankheit - und nicht das Medikament - den abnormalen Proteinaufbau in einigen Gehirnen mit Schizophrenie verursachte.
Als nächstes verwendeten die Forscher Massenspektroskopie, um die Identität dieser unlösbaren Proteine zu bestimmen. Sie fanden heraus, dass viele dieser abnormalen Proteine an der Entwicklung des Nervensystems beteiligt waren, insbesondere an der Erzeugung neuer Neuronen und den Verbindungen, über die Neuronen miteinander kommunizieren.
Laut Nucifora stimmen die wichtigsten Ergebnisse abnormaler Proteine bei der Entwicklung des Nervensystems mit Theorien überein, die den Ursprung der Schizophrenie auf die Entwicklung des Gehirns und auf Probleme mit der neuronalen Kommunikation zurückführen.
"Die Forscher haben sich so sehr auf die Genetik der Schizophrenie konzentriert, dass sie weniger auf die Vorgänge auf Proteinebene und insbesondere auf die Möglichkeit der Proteinaggregation geachtet haben", sagt Nucifora. "Dies könnte eine völlig neue Art sein, die Störung zu betrachten und effektivere Therapien zu entwickeln."
Quelle: Johns Hopkins Medicine
