Schizophrenie ist eine schwere Erkrankung , für die es noch keine wirksame medizinische Behandlung. In einem Versuch , genau zu verstehen , was im Gehirn schizophrener Menschen der Fall ist, haben Forscher von der University of Southern Denmark Proteine im Gehirn von Ratten , die halluzinogene Drogen gegeben haben, analysiert. Dies kann den Weg für neue und bessere Medikamente zu ebnen.
Sieben Prozent der erwachsenen Bevölkerung leiden an Schizophrenie, und obwohl Wissenschaftler haben versucht, seit Jahrhunderten , um die Krankheit zu verstehen, sie wissen noch nicht, was bewirkt, dass die Krankheit oder welche physiologischen Veränderungen im Körper verursacht. Ärzte können die Diagnose nicht zu machen , indem sie nach bestimmten physiologischen Veränderungen im Blut oder Gewebe des Patienten , sondern müssen von Verhaltensauffälligkeiten zu diagnostizieren.
In einem Versuch, die physiologische Signatur der Schizophrenie zu finden, haben Forscher von der University of Southern Denmark Tests an Ratten durchgeführt , und sie glauben jetzt, dass die Signatur liegt in einigen spezifisch, messbar Proteine . Die Kenntnis dieser Proteine und Vergleichen ihr Verhalten zu Proteinen in den Gehirnen von nicht - schizophrenen Personen kann es ermöglichen, wirksamer Medikamente zu entwickeln .
Es ist äußerst schwierig, die Gehirnaktivität bei schizophrenen Menschen , weshalb die Forscher oft Tiermodellen in ihrer bemühen uns, die Geheimnisse des schizophrenen Gehirns verstehen lernen. Rattenhirnen ähneln menschliche Gehirn in so viele Möglichkeiten, dass sie studieren macht Sinn , wenn man mehr über das menschliche Gehirn lernen will .
Die starke halluzinogene Droge phenocyclidine (PCP) , die auch als " Engelsstaub" genannt, bietet eine Reihe von Symptomen bei Menschen , die sehr ähnlich wie Schizophrenie .
"Als wir geben PCP an Ratten , die Ratten werden wertvolle Studienobjekte für Schizophrenie -Forscher ", erklärt Ole Nørregaard Jensen, Professor und Leiter der Abteilung für Biochemie und Molekularbiologie .
Zusammen mit Pawel Palmowski , Adelina Rogowska - Wrzesinska und andere, ist er Autor einer wissenschaftlichen Arbeit über die Entdeckung , im internationalen Journal of Proteome Research veröffentlicht .
Unter den Symptomen und Reaktionen, die bei Menschen und Ratten beobachtet werden können, sind Änderungen in der Bewegung und reduzierten kognitiven Funktionen wie Gedächtnis beeinträchtigt , Aufmerksamkeit und Lernfähigkeit .
"Die Wissenschaftler haben PCP Ratten seit Jahrzehnten untersucht , aber bis jetzt niemand wirklich wusste, was los war in den Rattenhirnen auf molekularer Ebene . Wir haben jetzt präsentieren , was wir für die größten Proteomik -Daten auf den neuesten Stand gesetzt werden", sagt Ole Jensen Nørregaard .
PCP ist sehr schnell vom Gehirn aufgenommen wird, und es bleibt nur im Gehirn, für ein paar Stunden . Daher war es wichtig, für Forscher, die die Ratten " Gehirnzellen zu untersuchen bald nach wurden die Ratten mit der halluzinogene Droge injiziert.
"Wir könnten Veränderungen in den Proteinen im Gehirn schon nach 15 Minuten zu sehen . Und nach 240 Minuten , es war fast vorbei", sagt Ole Nørregaard Jensen.
Die University of Southern Denmark hält einige der weltweit modernsten Anlagen zur Untersuchung von Proteinen und Ole Nørregaard Jensen und seine Kollegen der Universität sogenannten Massen spectrometres für ihre Proteinstudien .
. "Wir fanden 2604 Proteinen , und in 352 von ihnen, Änderungen, die mit den PCP -Injektionen in Verbindung gebracht werden können sahen wir diese 352 Proteine äußerst interessant sein, in näher zu untersuchen , ob sie auch in Patienten mit Schizophrenie zu verändern - und wenn es das ist der Fall ist, ist es natürlich interessant zu versuchen, ein Medikament, das die Protein- Änderungen, die an Schizophrenie führen kann verhindern, entwickeln ", sagt Ole Nørregaard Jensen über die Entdeckung und die Arbeit, die jetzt vor uns liegt .
Die 352 -Proteine in die Gehirne von Ratten sofort reagiert , wenn die Tiere wurden PCP ausgesetzt . Grob gesagt, drehen sich die Droge hergestellt Proteine ein oder aus , wenn sie nicht ein und aus . Damit begann eine Kettenreaktion von weiteren Störungen in der molekularen Netzwerk rund um die Proteine, wie Veränderungen im Stoffwechsel und Kalzium Balance.
"Diese 352 Proteine sind , was bewirkt, dass die Ratten, ihr Verhalten zu ändern - und die Ereignisse sind wahrscheinlich vergleichbar mit den verheerenden Veränderungen in einer schizophrenen Gehirns ", erklärt Ole Nørregaard Jensen.
Das Protokoll zur Untersuchung der Rattenhirnproteine mit Massenspektrometrie, Ole Nørregaard Jensen und seinen Mitarbeitern entwickelt wurde, ist nicht auf Schizophrenie Studien beschränkt - es kann auch verwendet werden, um andere Krankheiten zu erforschen.
Die Forschung war eine Zusammenarbeit zwischen der Universität von Süd-Dänemark , der Danish Technological Institute und Neurosearch A / S.
Zwölf Ratten wurden für das Experiment verwendet . Sechs erhielten eine Injektion mit der halluzinogene Droge PCP ( 10 mg / kg Körpergewicht ) Und sechs wurden mit einer Salzlösung als Kontrolle zu dienen, injiziert. Nach 15 Minuten wurden die ersten zwei Tiere in jeder Gruppe getötet und innerhalb von weniger als zwei Minuten , wurden die Proben ihrer Gehirne ( Temporallappen ) aufgenommen und schnell in flüssigem Stickstoff eingefroren.
Nach 30 und 240 Minuten bzw , dieselbe in die anderen Ratten durchgeführt . Alle Experimente wurden in Übereinstimmung mit dänischen und EU- Leitfäden für den Umgang mit Labortieren durchgeführt. Die gesammelten Gewebeproben wurden dann verschiedenen massenspektrometrischen Proteinanalysen unterzogen. Die Analysen zeigten Unterschiede in der Phosphorylierung von Proteinen, die angibt, welche Proteine war vom Drogen PCP betroffen.
Interpretation der komplexen Protein Datensatz zeigen, dass PCP betrifft eine Reihe von Prozessen in Gehirnzellen und führt zu Veränderungen der Calciumbilanz in den Gehirnzellen , Veränderungen der Transport von Substanzen in und aus den Zellen , Veränderungen im Zellstoffwechsel und Änderungen in der Struktur der internen Skelett der Zelle , dem Zytoskelett .