Yale forscher gelingt es, hirnschäden zu reparieren, die durch chronische belastung, bleivergiftung, potenzielle implikationen für bipolare störung verursacht werden


Yale forscher gelingt es, hirnschäden zu reparieren, die durch chronische belastung, bleivergiftung, potenzielle implikationen für bipolare störung verursacht werden

Yale University Forscher berichten in den Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften (7.-11. September), dass Schäden an dem Gehirn durch chronische Stress oder Bleivergiftung verursacht werden kann durch die Blockierung einer wichtigen molekularen Weg verursacht werden.

Die Forschung zeigt, dass Ratten, die einem chronischen Stress ausgesetzt sind, eine Schädigung der präfrontalen Kortex hervorrufen. Dies ist ein Bereich des Gehirns, der für das Arbeitsspeicher, die Impulssteuerung und die Fähigkeit, sich auf Aufgaben zu konzentrieren, wesentlich ist. Langzeitstress aktiviert eine übermäßige Aktivität einer Familie von Enzymen, die Proteinkinase C genannt wird. Als Ergebnis gibt es eine Beschädigung des Zytoskeletts von Neuronen, die ihre Fähigkeit, Informationen zu übertragen, stören. Dieser Ausfall im Gehirn durch Stress wurde mit einer schlechten Impulssteuerung, einem Rückgang des Arbeitsspeichers und der Unfähigkeit verbunden, sich auf Aufgaben zu konzentrieren. Diese Erkenntnisse haben einen direkten Einfluss auf unser Verständnis der bipolaren Störung. Genetische Veränderungen erhöhen die Proteinkinase-C-Signalisierung, die mit einem Verlust von präfrontaler grauer Substanz und Verhaltenskontrolle verknüpft sein kann.

Amy Arnsten, leitender Autor und Professor für Neurobiologie in Yale, führte das Team von Forschern einschließlich ihrer Absolventen, Avis Brennan Hains. Sie blockierten die Wirkung von Proteinkinase C bei Ratten und folglich gelang es, die Auswirkungen von Stress zu stoppen. Die Befunde zeigten, dass die dendritischen Stacheln der Neuronen unbeschädigt blieben. Daher wurde die Fähigkeit der Ratten, eine Aufgabe durchzuführen, die Arbeitsspeicher und Impulssteuerung erfordert, verbessert.

Arnsten erklärt: "Wenn du die Proteinkinase C hemmst, können die Zellen wieder miteinander reden und du kognitiv retten."

Arnsten schlägt vor, dass die Blockierung der Proteinkinase C das Potential zur Behandlung von bipolarer Störung und posttraumatischer Belastungsstörung aufweist. Patienten mit bipolarer Störung erhielten Medikamente wie Lithium, die die Proteinkinase C hemmen können und bewiesen haben, die normale Menge an grauer Substanz wiederherzustellen. Darüber hinaus beobachtete sie, dass eine solche Therapie bei der Umkehrung der Auswirkungen von Bleivergiftungen, die Lernschwierigkeiten und Verhaltensstörungen bei einer hohen Anzahl von Kindern verursachen, hilfreich sein könnte. Ähnlich wie die Effekte von Stress kann Blei auch die Proteinkinase C-Aktivität erhöhen und graue Substanz in der präfrontalen Kortex abnehmen. Diese Schlussfolgerungen dieser Studie implizieren, dass Medikamente, die Protein-Kinase C hemmen kann bei der Wiederherstellung der präfrontalen Hirnfunktion bei Kindern mit anhaltenden Problemen aus Bleivergiftung helfen.

Yale-Forscher, die zur Studie beitragen: Mai Anh T. Vu, Paul K. Maciejewski, Christopher H. Van Dyck und Melissa Grotton.

Die Studie wurde von den National Institutes of Health und dem Yale Stress Center finanziert.

Amy Arnsten

Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften

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