Kopplung von Gehirnproteinen kann zu neuen Behandlungen für Schizophrenie, Sucht führen: Studie

Kopplung von Gehirnproteinen kann zu neuen Behandlungen für Schizophrenie, Sucht führen: Studie
Kopplung von Gehirnproteinen kann zu neuen Behandlungen für Schizophrenie, Sucht führen: Studie
Anonim

Forscher der University of Toronto, des Centre for Addiction and Mental He alth (CAMH) und des Hospital for Sick Children (HSC) haben eine zelluläre Kommunikationsmethode im Gehirn entdeckt, die zu einer verbesserten Behandlung von Schizophrenie und Sucht führen könnte.

Viele der mit Schizophrenie und Sucht verbundenen Symptome werden entweder durch zu viel oder zu wenig Dopamin und GABA verursacht, Chemikalien im Gehirn, die helfen, Lernen, Gedächtnis, Emotionen und Kognition zu regulieren.In einer in der Ausgabe vom 20. Januar der Zeitschrift Nature veröffentlichten Studie zeigen Forscher, wie Proteine ​​ihre Funktion gegenseitig verändern können – einschließlich der Fähigkeit von Neuronen, Dopamin und andere Neurochemikalien anzunehmen oder abzulehnen – indem sie aneinander binden.

"Was wir gefunden haben, ist eine bisher unbekannte Methode der Signalübertragung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Neurotransmitter-Rezeptorsystemen, d. h. die direkte physikalische Kopplung dieser Proteine", sagt Seniorautor Dr. Hyman Niznik, außerordentlicher Professor für Psychiatrie und Pharmakologie an der U of T und Sektionsleiter, Labor und molekulare Neurobiologie am CAMH. „Dies könnte uns ein neues therapeutisches Fenster eröffnen, wie wir die normale Zellfunktion bei Krankheiten wie Schizophrenie mit den richtigen Medikamenten wiederherstellen können, die diese Wechselwirkung entweder blockieren oder bewirken können.“

Gehirnzellen kommunizieren miteinander über Neurotransmitter - natürliche Chemikalien, die mit Proteinen oder Rezeptoren auf benachbarten Neuronen interagieren.Es gibt viele verschiedene Arten von Rezeptoren im Gehirn, von denen einige nur auf Dopamin und andere nur auf den Neurotransmitter GABA [g-Aminobuttersäure] ansprechen. Von den vielen Dopaminrezeptoren sind zwei – D1 und D5 – sehr ähnlich und sprechen auf die gleichen Medikamente an. Viele der negativen Symptome von Schizophrenie und Sucht werden durch D1-ähnliche Rezeptoren reguliert.

Niznik und sein Forscherteam zeigten, dass Dopamin-D5-Rezeptoren die Funktion von GABA-Rezeptoren direkt modifizieren können, indem sie direkt an sie binden und einen Rezeptor-Rezeptor-Komplex bilden. „GABA-Rezeptoren unterscheiden sich strukturell von Dopamin-D5-Rezeptoren und fungieren als Hauptabsch altsysteme für praktisch jeden Teil des Gehirns“, sagt Co-Autor Dr. Yu Wang, außerordentlicher Professor für Labormedizin und Pathobiologie an der University of T und Wissenschaftler bei Forschungsinstitut des HSC. Früher wurde angenommen, dass Dopaminrezeptoren GABA-Rezeptoren nur durch Wechselwirkung mit einem anderen Protein, den sogenannten G-Proteinen, modifizieren können.

"Wir haben gezeigt, wie diese beiden Rezeptorproteine ​​aneinander binden, um die Funktion des anderen zu modifizieren", sagt Niznik. „Es ist, als würde man den mittleren Mann aussch alten – man braucht das G-Protein nicht, damit diese Rezeptoren miteinander „reden“können. Wir glauben, dass dies ein sehr allgemeines Phänomen ist.“Niznik erwartet, viele andere Paare von Oberflächenrezeptoren von Gehirnzellen zu finden, die physikalisch miteinander koppeln, um die Gehirnfunktion zu regulieren.

Die Forscher glauben, dass diese Studie auch einige Antworten darauf liefert, warum es viele verschiedene Arten von Rezeptoren - wie D1 und D5 - gibt, die bisher die gleiche Funktion zu erfüllen schienen. „Dasselbe Protein, das Zellen in einem Teil des Gehirns ansch altet, kann wenig oder gar keine Wirkung auf einen anderen Teil haben, je nachdem, an welchen Rezeptor es physikalisch gekoppelt ist“, sagt er.

"Unser nächster Schritt wird es sein, zu zeigen, dass es bei diesem Kopplungsphänomen zwischen diesen Neurotransmitter-Rezeptorproteinen im Gehirn von Schizophrenen eine Fehlfunktion gibt", sagt Erstautor Dr.Fang Liu, Forschungswissenschaftler am CAMH. Die Forscher glauben, dass diese Arbeit letztendlich ein völlig neues Forschungsgebiet in der Sign altransduktion und der molekularen Neuropsychiatrie einführen wird.

Diese Studie wurde vom Medical Research Council, der Ontario Mental He alth Foundation, der Canadian Psychiatric Research Foundation, dem National Institute of Drug Abuse und dem C. Cleghorn Fellowship in Schizophrenia Research at U of T und CAMH finanziert.

CONTACT:

Megan Easton

U of T Public Affairs

(416) 978-5948

Beliebtes Thema