Forscher finden epigenetische Verbindung zu neuropsychiatrischen Erkrankungen
"Unsere Arbeit bietet neue Anhaltspunkte für das Verständnis neuropsychiatrischer Erkrankungen", sagte Emiliana Borrelli von UCI.
Eine Funktionsstörung der Dopamin-Signalübertragung verändert das Aktivitätsniveau von etwa 2,000 Genen im präfrontalen Kortex des Gehirns erheblich und kann laut UC Irvine-Wissenschaftlern eine Ursache für bestimmte komplexe neuropsychiatrische Erkrankungen wie Schizophrenie sein.
Diese epigenetische Veränderung von Genaktivität in Gehirnzellen die diesen Neurotransmitter erhalten, zeigten zum ersten Mal, dass Dopaminmangel eine Vielzahl von Verhaltens- und Verhaltensstörungen beeinflussen kann physiologische Funktionen geregelt in der präfrontalen Kortex.
Die Studie unter der Leitung von Emiliana Borrelli, UCI-Professorin für Mikrobiologie und Molekulargenetik, erscheint online in der Zeitschrift Molecular Psychiatry.
"Unsere Arbeit bietet neue Anhaltspunkte für das Verständnis neuropsychiatrischer Erkrankungen", sagte Borrelli. „Gene, die zuvor mit Schizophrenie in Verbindung gebracht wurden, scheinen von der kontrollierten Freisetzung von Dopamin an bestimmten Stellen im Gehirn abhängig zu sein. Interessanterweise zeigt diese Studie, dass veränderte Dopaminspiegel die Genaktivität durch epigenetische Mechanismen verändern können, obwohl keine genetischen Mutationen der DNA vorliegen. “
Dopamin ist ein Neurotransmitter, der in bestimmten Schaltkreisen des Gehirns dazu beiträgt, Funktionen zu steuern, die von Bewegung bis Emotion reichen. Veränderungen im dopaminergen System korrelieren mit kognitiven, motorischen, hormonellen und emotionalen Beeinträchtigungen. Zum Beispiel sind Überschüsse bei der Dopamin-Signalgebung als Auslöser für die Symptome einer neuropsychiatrischen Erkrankung identifiziert worden.
Borrelli und ihr Team wollten wissen, was passieren würde, wenn die Dopamin-Signalgebung behindert würde. Um dies zu tun, verwendeten sie Mäuse, die fehlten Dopaminrezeptoren in Mittelhirnneuronen, die die regulierte Dopaminsynthese und -freisetzung radikal beeinflussten.
Die Forscher entdeckten, dass diese Rezeptormutation die Genexpression in Neuronen, die Dopamin an distalen Stellen im Gehirn erhielten, grundlegend veränderte, insbesondere im präfrontalen Kortex. Borrelli sagte, sie beobachteten eine bemerkenswerte Abnahme der Expressionsniveaus einiger 2,000-Gene in diesem Bereich, verbunden mit einer weit verbreiteten Zunahme an Modifikationen an grundlegenden DNA-Proteinen, den sogenannten Histonen - insbesondere denjenigen, die mit einer verringerten Genaktivität assoziiert sind.
Borrelli stellte außerdem fest, dass die Dopaminrezeptor-induzierte Reprogrammierung bei den mutierten Mäusen zu psychotischen Verhaltensweisen führte und dass eine längere Behandlung mit einem Dopaminaktivator das regelmäßige Signalisieren wiederherstellte, was auf einen möglichen therapeutischen Ansatz hinweist.
Die Forscher setzen ihre Arbeit fort, um mehr Einblick in die Gene zu gewinnen, die durch diese dysfunktionale Dopamin-Signalgebung verändert wurden.
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