Experimente mit Fadenwürmern alternativen vorschlagen, die für die Behandlung der Schizophrenie

Eine Gruppe Brasilianischer Wissenschaftler haben lange Experimente mit Fadenwürmern zu untersuchen, die Rolle der Schizophrenie-linked Gene im ansprechen der Patienten auf antipsychotische Medikamente. Die Ergebnisse bisher zeigen Sie auf neue Wege des Verstehens und der Resistenz gegen bestimmte Klassen von Medikamenten.

Die Studien sind geleitet von den Forschern in der Pharmakologie-Department der Bundesuniversität von São Paulo Medical School (EPM-UNIFESP), Zusammenarbeit mit Kollegen an der Universität von Campinas (UNICAMP). Ein Artikel über einige der Ergebnisse wurden veröffentlicht in der Zeitschrift Progress in Neuro-Psychopharmakologie und Biologische Psychiatrie.

Schizophrenie ist eine komplexe psychische Erkrankung mit unbekannten Ursachen und keine Heilung. Die pharmakologische Behandlung besteht im wesentlichen aus der Gabe von Antipsychotika, die Symptome zu kontrollieren und den Patienten helfen verwalten die soziale Interaktion. First – und second-generation-Antipsychotika wirken auf das Nervensystem, vor allem durch die Sperrung von zwei Neurotransmitter, Dopamin und serotonin, die spielen einige wichtige Rollen in das Gehirn.

Der ersten generation oder typischen Antipsychotika Dopamin-rezeptor-Blocker. Zweiten generation oder atypische Antipsychotika blockieren Dopamin-und serotonin-Rezeptoren. Einige Menschen mit Schizophrenie reagieren nicht auf typische Antipsychotika und sind als Therapie-refraktären Patienten.

Die Gruppe der jüngsten Studie dargelegt, um zu bestimmen, auf molekularer Ebene, warum manche Patienten reagieren auf die zweite generation, aber nicht der ersten generation der Antipsychotika.

„Schizophrene Patienten bekannt sind, haben den unteren Ebenen der Aktivität eines bestimmten Enzyms namens NDEL1 [nuclear distribution element-like 1]. Die Ebenen der Aktivität sind noch niedriger in der Behandlung-resistenten Patienten“, sagt Mirian Hayashi, professor an der EPM-UNIFESP und principal investigator für die Studie.

Hayashi erklärte, dass NDEL1 trägt zum Abbau von Neurotransmittern, die eine wichtige Rolle im Gehirn funktionieren. „In unserer Studie, fanden wir, NDEL1 und die möglicherweise mit der Entwicklung von Schizophrenie,“ sagte Sie.

Eine Möglichkeit zur Charakterisierung der Wirkung eines proteins ist die Verwendung von Tieren, die genetisch so modifiziert, als nicht zu äußern, das Molekül von Interesse sind. Diese sind bekannt als knockout-Tieren.

„Benutzen wir meist Mäuse oder Ratten als Tiermodell, aber in dem speziellen Fall, unsere Forschung auf NDEL1, ist dies nicht möglich. Embryonen von Nagern, die nicht das sagen, NDEL1 sind nicht lebensfähig, Sie nicht zu entwickeln, in der Gebärmutter,“ Hayashi sagte.

Die alternative ist die Verwendung eines Wirbellosen, Caenorhabditis elegans, einem Nematoden oder Fadenwurm mit einer Länge von etwa 1 mm weltweit in feuchter Erde.

Die Studie in dem Artikel beschrieben wurde gefördert von FAPESP – São Paulo Research Foundation. Die laufende Forschung ist Teil der Nationalen Institute für Wissenschaft und Technologie in der Bioanalytik“, gefördert von FAPESP und Brasiliens Nationaler Rat für Wissenschaftliche und Technologische Entwicklung (CNPq).

Gemeinsamen Vorfahren

C. elegans fehlt das gen kodiert, NDEL1, aber es hat ähnliche Gene. Nuclear distribution Elemente oder NDE Gene vorhanden sind, die in den genomen von Pilzen und Wirbeltieren und Wirbellosen, wie Insekten, Mollusken und Nematoden.

Dies ist, weil NDEs geerbt wurden, von einem gemeinsamen Vorfahren von Pilzen und Tieren, die dort lebten mehr als 1,5 Milliarden Jahren. Da ist dann der ur-gen geändert hat, wie neue Gruppen von Lebewesen entwickelt hat, aber seine Funktion blieb ähnlich.

Bei Säugetieren, zum Beispiel, NDE1 und NDEL1 spielen eine wichtige Rolle in der Entwicklung des Gehirns und der Neuronen-Führung. In C. elegans, die gleichen Funktionen sind codiert durch die Gene NUD-1 und NUD-2.

„Wir entschieden uns für die Verwendung von C. elegans Nematoden hatte, wurden gentechnisch verändert, um Sie zu unterdrücken NUD-1 und NUD-2, und behandeln Sie mit Antipsychotika zur Behandlung von Schizophrenie verwendet. Die Idee war zu untersuchen, die Bedeutung dieser Proteine bei schizophrenen,“ Hayashi sagte.

Die Studie begann mit der Unterdrückung der NUD-Gene in Nematoden in drei Gruppen unterteilt. Die Kontrollgruppe umfasste unverändert Nematoden. Die zweite und Dritte Stämmen Bestand der knockout-Stämme, in denen entweder NUD-1-oder NUD-2 wurde zum schweigen gebracht.

Die Gruppen wurden nach einer Behandlung mit typischen Neuroleptika (erste generation Droge, die Blöcke Dopamin-Rezeptoren), atypische Antipsychotika (second-generation-Medikament, das blockiert die Dopamin-und serotonin-Rezeptoren), oder Kochsalzlösung als Kontrolle.

„Für die Experimente verwendeten wir diese drei Stämme und verglichen das Verhalten der einzelnen mit und ohne Behandlung, die über die erste generation der Droge [haloperidol] oder der zweiten generation Medikament [Clozapin], die wurden separat verwaltet,“ Hayashi sagte.

„Die Evaluierung der Rolle von NUD Gene und Psychopharmaka, in der das Verhalten von C. elegans, wir Messen die Frequenz der Bewegung des Körpers [Fortbewegung], Eiablage [Eiablage] und Rachen zu Pumpen. All diese sind Eigenschaften, gesteuert durch Neuronen und bestimmte Neurotransmitter wie Dopamin und serotonin, die beteiligt sind, in der Schizophrenie.“

C. elegans ist winzig, und die Forscher mit Hilfe einer Lupe zu beobachten, die Würmer in diesen versuchen verwendeten. Jede Gruppe umfasste zwischen sechs und zehn Würmer. Um zu folgern, ob Sie betroffen waren von den Drogen, im speziellen Fall der Fortbewegung, beobachteten die Forscher Ihre Bewegungen und die zurückgelegten Strecken.

„Häufig im ZickZack-Bewegungen wurden als Zeichen der Aktion durch die Medikamente. Dies ermöglichte uns, festzustellen, ob die Abwesenheit von NUD Gene beeinflusst die Wirksamkeit der Medikamente in der Schauspielerei auf die Dopamin-und serotonin-Signalwege,“ Hayashi sagte.

Eiablage Verhalten wurde analysiert, durch zählen der Anzahl der Eier. Im Fall des pharyngealen Pumpens, beobachteten die Wissenschaftler, ob die Fütterung Preise waren normal oder änderungen angezeigt.