microRNA an Entstehung von Depression beteiligt

Das im Gehirn depressiver Patienten verstärkt gebildete Molekül löst bei Mäusen Angstreaktionen aus

21. Dezember 2020
Depression ist eine weit verbreitete Erkrankung, die weltweit zu den häufigsten Ursachen für einen vorzeitigen Tod zählt. Während verschiedene neurobiologische Faktoren mit dieser komplexen Störung in Verbindung gebracht werden, wissen Forscher bisher nur wenig über ihre Ursachen. Um die molekularen Signalwege, die bei dieser Erkrankung eine Rolle spielen, besser zu verstehen, haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie und des Douglas Mental Health University Institute an der McGill University so genannte microRNAs (miRNAs) im Gehirngewebe von Patienten analysiert und entdeckt, dass die microRNA miR-323a eine wichtige Rolle bei der Entstehung einer Depression spielt. Das Molekül könnte einen Ansatz für neue Behandlungsmöglichkeiten bieten.
DNA-Molekül mit seinen Basenpaaren.

miRNAs sind sehr kleine RNA-Moleküle, die die Aktivität verschiedener Gene gleichzeitig regulieren können. Sie sind an der Entstehung verschiedener psychiatrischer Erkrankungen beteiligt. In ihrer Studie haben Laura Fiori und Aron Kos Gehirngewebe depressiver Patienten, die durch Suizid gestorben waren, auf miRNA-Veränderungen hin untersucht. Sie haben herausgefunden, dass der Spiegel der miRNA miR-323a in der Hirnregion Anteriorer Cingulärer Cortex (ACC) besonders hoch ist. Diese Region ist interessant, da man weiß, dass sie bei depressiven Patienten verändert ist.

Da miRNAs über die Gene wirken, die sie regulieren, suchte das Team die Gene, die miR-323a reguliert. Dafür kombinierten sie computergestützte Vorhersageprogramme mit Transkriptom-Genexpressionsanalysen. Es stellte sich heraus, dass das Gen Erb-B2-Rezeptor-Tyrosin-Kinase 4 (ERBB4) eines der Ziele der miR-323a ist. ERBB4 ist ein Rezeptor, der Proteine (Neureguline) bindet und hochgradig im Gehirn angereichert ist. Es ist bekannt, dass er bei Schizophrenie und Stimmungsstörungen gestört ist. In Gehirnregionen von depressiven Patienten, in denen miR-323a hoch war, fanden die Wissenschaftler eine geringere Aktivität von ERBB4. Mit zusätzlichen Zellkulturexperimenten zeigten sie, dass miR-323a tatsächlich direkt an ERBB4 binden kann, was zu einer Regulation dieses Gens führt.

Weitere Erkenntnisse durch Mausmodell

Zur weiteren Analyse von miR-323a untersuchten die Forscher in Tierversuchen auch Mäuse. Dies war möglich, da es sich bei miR-323a um ein evolutionär hoch konserviertes Gen handelt, das sowohl bei Menschen als auch bei Mäusen vorkommt. Die Autoren der Studie stellten Viren her, die eine spezifische Manipulation von miR-323a im ACC der Maus ermöglichen. In  Verhaltenstests sahen sie dann, wie die Erhöhung von miR-323a zu vermehrten Angst- und depressionsähnlichen Verhaltensweisen der Nagetiere führte. Das Gegenteil beobachteten sie, wenn sie miR-323a verringerten.

Darüber hinaus zeigte die Analyse des Gehirngewebes dieser Mäuse, dass sich die ERBB4-Konzentrationen infolge der Erhöhung oder Verringerung von miR-323a veränderten. Das deutet darauf hin, dass miR-323a durch die Regulation von ERRB4 den emotionalen Zustand des Tieres modulieren kann. Daraus könnte sich ein neuer Ansatz zur Behandlung von Depressionen ableiten.

 ak

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