Mausstudie verbindet jugendlichen Stress mit psychischen Erkrankungen bei Erwachsenen
Johns Hopkins-Forscher stellten fest, dass die Pubertät eine kritische Zeit für die Entwicklung des Gehirns ist. In diesem Stadium kann eine Hormonhäufigkeit möglicherweise genetische Veränderungen verursachen, die bei Personen zu schweren psychischen Erkrankungen führen können
Die Ergebnisse, berichtet in der Zeitschrift Wissenschaft, könnte weitreichende Auswirkungen sowohl auf die Prävention als auch auf die Behandlung von Schizophrenie, schwerer Depression und anderen psychischen Erkrankungen haben.
"Wir haben einen Mechanismus entdeckt, wie Umweltfaktoren wie Stresshormone die Physiologie des Gehirns beeinflussen und psychische Erkrankungen hervorrufen können", sagte Studienleiter Akira Sawa, MD, Ph.D., Professor für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften an der Medizinische Fakultät der Johns Hopkins University.
"Wir haben an Mäusen gezeigt, dass Stress im Jugendalter die Expression eines Gens beeinflussen kann, das für einen wichtigen Neurotransmitter kodiert, der mit der mentalen Funktion und psychiatrischen Erkrankungen zusammenhängt." Während angenommen wird, dass viele Gene an der Entwicklung von psychischen Erkrankungen beteiligt sind, ist mein Bauchgefühl, dass Umweltfaktoren für den Prozess von entscheidender Bedeutung sind. “
Die Forscher wollten die soziale Isolation simulieren, die mit den schwierigen Jahren von Jugendlichen im Teenageralter verbunden ist.
Sie fanden heraus, dass die Isolierung gesunder Mäuse von anderen Mäusen für drei Wochen während des Äquivalents der Adoleszenz von Nagetieren keinen Einfluss auf ihr Verhalten hatte. Wenn jedoch Mäuse, von denen bekannt ist, dass sie eine genetische Veranlagung für Merkmale psychischer Erkrankungen haben, auf ähnliche Weise isoliert wurden, zeigten sie Verhaltensweisen, die mit psychischen Erkrankungen verbunden sind, wie z. B. Hyperaktivität.
Diese Mäuse konnten auch nicht schwimmen, wenn sie in einen Pool gebracht wurden, ein indirektes Korrelat der menschlichen Depression.
Als die isolierten Mäuse mit genetischen Risikofaktoren für psychische Erkrankungen mit anderen Mäusen in Gruppen untergebracht wurden, zeigten sie weiterhin diese abnormalen Verhaltensweisen, was darauf hindeutet, dass die Auswirkungen der Isolation bis zum Erwachsenenalter anhielten.
"Genetische Risikofaktoren in diesen Experimenten waren notwendig, aber nicht ausreichend, um Verhaltensweisen im Zusammenhang mit psychischen Erkrankungen bei Mäusen zu verursachen", sagte Sawa. "Nur die Zugabe des externen Stressors - in diesem Fall überschüssiges Cortisol im Zusammenhang mit sozialer Isolation - reichte aus, um dramatische Verhaltensänderungen herbeizuführen."
Die Forscher stellten nicht nur fest, dass die „psychisch kranken“ Mäuse einen erhöhten Cortisolspiegel hatten, der als Stresshormon bekannt ist, da er während der Kampf- oder Fluchtreaktion des Körpers in höheren Konzentrationen ausgeschieden wird.
Sie fanden auch heraus, dass diese Mäuse in einer bestimmten Region des Gehirns, die an einer höheren Gehirnfunktion beteiligt ist, wie z. B. emotionale Kontrolle und Kognition, signifikant niedrigere Spiegel des Neurotransmitters Dopamin aufwiesen.
In klinischen Studien wurden Veränderungen des Dopamins im Gehirn von Patienten mit Schizophrenie, Depression und Stimmungsstörungen vorgeschlagen, aber der Mechanismus für die klinischen Auswirkungen ist noch nicht bekannt.
Um festzustellen, ob die Cortisolspiegel die Dopaminspiegel im Gehirn und die Verhaltensmuster bei Erwachsenen bei abnormalen Mäusen beeinflussen, gaben die Forscher ihnen eine Verbindung namens RU486, von der bekannt ist, dass sie Zellen daran hindert, Cortisol zu erhalten. (Das Medikament ist allgemein als "Abtreibungspille" bekannt.)
Alle Symptome ließen nach. RU486 wurde auch in einer klinischen Studie an Menschen mit schwer zu behandelnder psychotischer Depression untersucht und zeigte einige Vorteile. "Die Mäuse schwammen länger, sie waren weniger hyperaktiv und ihr Dopaminspiegel normalisierte sich", sagt Sawa.
Um herauszufinden, wie und warum die Mäuse besser wurden, untersuchten Sawa und sein Team das Gen Tyrosinhydroxylase (Th) und stellten fest, dass umweltbedingte epigenetische Veränderungen die Fähigkeit des Gens einschränken, seine Aufgabe zu erfüllen - nämlich ein Enzym zu erzeugen, das den Dopaminspiegel reguliert . Ohne ein voll funktionsfähiges Th sind die Dopaminspiegel ungewöhnlich niedrig.
Wissenschaftler haben lange Zeit Genmutationen untersucht - permanente DNA-Veränderungen, die die normale Funktion eines bestimmten Gens optimieren können. Epigenetische Veränderungen verändern dagegen nicht die tatsächlichen Buchstaben der DNA-Sequenz. Stattdessen fügen sie eine chemische Gruppe wie Methyl hinzu, die die Funktion der DNA beeinflussen kann.
Diese Veränderungen können vorübergehend sein, während genetische Mutationen dauerhaft sind.
Sawa sagte, dass die neue Studie auf die Notwendigkeit hinweist, über eine bessere Vorsorge bei Teenagern nachzudenken, die in ihren Familien psychische Erkrankungen haben, einschließlich der Bemühungen, sie vor sozialen Stressfaktoren wie Vernachlässigung zu schützen.
Durch das Verständnis der Kaskade von Ereignissen, die auftreten, wenn der Cortisolspiegel erhöht wird, können Forscher möglicherweise neue Verbindungen entwickeln, um schwer zu behandelnde psychiatrische Störungen mit weniger Nebenwirkungen als RU486 zu behandeln.
Quelle: Johns Hopkins Medicine
