Gen hält, dass PTSD-ähnliche Verhalten an der Bucht bei weiblichen Mäusen

Vor mehr als 30 Jahren entdeckten Wissenschaftler, dass die neurologischen Erkrankungen wie Rinderwahn und Creutzfeldt-Jakob-Krankheiten sind verursacht durch falsch gefaltete Proteine, so genannte Prionen. Aber in den letzten Jahren, der Nobelpreisträger Eric Kandel, MD, zeigten in Mäusen, dass einige Prionen sind nützlich und erfüllen wichtige biologische Funktionen im Gehirn und Körper. Und heute, new Columbia Forschungen von Dr. Kandel und sein Kollege Joseph Rayman, PhD, beschreibt, wie ein solches prion-like protein, kodiert durch ein gen namens TIA1, hilft, das Gehirn zu halten besorgt Erinnerungen in Schach. Ohne dieses gen, weiblichen Mäusen weisen die verräterischen Anzeichen von post-traumatische Belastungsstörung oder PTSD.

Die Ergebnisse dieser Studie, heute veröffentlicht in Cell Reports, zeigen Sie auf TIA1 als neues Ziel im Kampf gegen PTSD, die etwa doppelt so Häufig bei Frauen wie bei Männern.

„Entschlüsselung der Wechselwirkungen zwischen Biologie und Umwelt, die Anlass zu allen psychiatrischen Störungen, einschließlich PTSD, hat sich unglaublich schwierig“, sagte Dr. Kandel, der ist Uni-Professor und codirector of Columbia ist Mortimer B. Zuckerman Mind-Gehirn-Verhalten-Instituts, sowie Kavli Professor der Hirnforschung an der Columbia. „Die heutige Entdeckung des TIA1 entdeckt hat, eine so wichtige Komponente, um das zusammenspiel. Unsere Forschung bietet ein vielversprechender Weg für die Entwicklung von Behandlungen, um die zugrunde liegenden Ursachen von PTBS und anderen verwandten psychiatrischen Erkrankungen.“

Prionen wurden ursprünglich beschrieben, die im Rahmen von neurologischen Erkrankungen genannt, der transmissiblen spongiformen encephalopathien, zu denen BSE bei Rindern und die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit beim Menschen. Bei diesen Erkrankungen, die fehlgefalteten Prionen verklumpen innerhalb der Gehirnzellen genannt Neuronen, bilden große Aggregate, die Ursache Neuronen zu verschlechtern und zu sterben. Beim neuronalen Tod, die Prionen werden freigesetzt und infizieren benachbarte Zellen, ähnlich wie ein virus. Im Laufe der Zeit führt dieser Prozess zur verheerenden und manchmal tödlichen neurologischen Symptomen.

Aber im Jahr 2003, Dr. Kandel und sein team entdeckten, dass einige Prionen sind nicht gefährlich, aber funktional, und können spielen eine wichtige biologische Rollen. Zum Beispiel, im Jahr 2015, Dr. Kandel und sein team entdeckten, dass die funktionale prion CPEB3 hilft dem Gehirn pflegen langfristige Erinnerungen. TIA1 ist eine funktionelle prion. Es hilft, Neuronen zu bewältigen mit zellulären stress.

„Wenn Neuronen stress Unterziehen, wie in der Antwort auf eine virale Infektion, die protein TIA1 sondert nicht-essentielle Biomoleküle innerhalb der Zelle,“ sagte Dr. Rayman, ein associate research scientist in der Kandel-Labor an der Columbia – Zuckerman-Institut und das Papier der erste Autor. „Dies ermöglicht es der Zelle, sich zu konzentrieren alle Ihre Bemühungen im Kampf gegen den stress.“

TIA1 in vielen Regionen des Gehirns, ist aber besonders aktiv in den ventralen hippocampus, ein Bereich bekannt, zu regulieren Erinnerungen verbunden, mit stress und Angst. Dres. Kandel und Rayman fragte sich, ob Störungen TIA1 Funktion verursachen könnten Störungen in der Angst der Erinnerung — die spielt eine wichtige Rolle bei der PTBS.

Um das herauszufinden, haben die Forscher verändert die Menge des TIA1 in den ventralen hippocampus von männlichen und weiblichen Mäusen. Die Wissenschaftler trainierten den Mäusen zu verknüpfen, ein harmloser Geruch, der von ethanol, mit einer stressigen Erfahrung. Wenn in anderen ethanol-duftenden Umgebungen, die Tiere zeigten Vermeidungsverhalten: Sie neigten dazu, sich von der stressigen Duft.

Aber wenn die Forscher entfernt TIA1, sahen Sie eine änderung im Verhalten-eine änderung, die begrenzt war auf weiblichen Mäusen. Entfernen TIA1 erschienen ist, keine Wirkung auf die Männchen, aber die Weibchen‘ Vermeidungsverhalten explodiert; Ihre fürchterlichen Erinnerungen verstärkt wurden, deutlich.

Die Forscher argumentieren, dass dieser deutliche Unterschied zwischen den Geschlechtern kann ein wesentlicher Schlüssel, um aufzudecken, warum die Prävalenz von PTSD ist so viel höher bei Frauen im Vergleich zu Männern. Es betont auch die Bedeutung der Einbeziehung von weiblichen Mäusen in der wissenschaftlichen Forschung, eine Praxis, die seit langem entmutigt von der wissenschaftlichen Gemeinschaft.

„Die Integration von weiblichen Mäusen, die in wissenschaftlichen Studien ist ein junges Phänomen; Forscher einst begründete, dass zyklische hormonelle Veränderungen bei Frauen, erschweren die Ergebnisse der Studie,“ sagte Dr. Rayman. „Aber auch weibliche Mäuse in unserer Studie erwies sich die Umgestaltung. Wir würden nie entdeckt haben, die Bedeutung des TIA1 hatten wir nicht untersucht, das weibliche Gehirn.“

Psychiatrische Erkrankungen sind notorisch Komplex. Sie sind gedacht, um mit vielen Genen, von denen jeder trägt nur einen kleinen Betrag für das problem. Aber dres. Kandel und Rayman sind zuversichtlich, dass Ihre Arbeit kann erweitert werden, um erkennen und Behandlung von Erkrankungen im Menschen. Zum Beispiel, PTSD kann letztendlich zurückgeführt werden auf abnorme Verarbeitung von Angst-Speicher. Und die gleichen Hirnregionen verantwortlich für Angst-Speicher in den Mäusen sind verantwortlich für Angst-Speicher in den Menschen.

„Nicht nur das, sondern das gen kodiert TIA1 in Mäusen existiert auch im menschlichen Genom,“ sagte Dr. Rayman. „Die Suche nach verbindungen zwischen TIA1-Aktivität und stress-Reaktionen bei den Menschen, wir sind derzeit die Analyse der DNA von Personen, die in Schweden.“

„Wir hoffen, dass unsere Arbeit, kombiniert mit der Arbeit von anderen, führt zu der Identifizierung einer großen Anzahl von Genen, von denen jedes dazu beiträgt, eine bestimmte Menge von PTBS-Risiko“, sagte Dr. Kandel, der auch ein Senior Investigator am Howard Hughes Medical Institute. „Advances in computational and theoretical modeling, könnte schon bald erlauben Sie uns einen Blick auf eine person, die Besondere genetische Zusammensetzung und zu identifizieren, seine oder Ihre Risiko für die Entwicklung einer psychiatrischen Störung, wie PTBS — und dann bieten die beste Weise zu behandeln, auf der molekularen Ebene.“