Unterbrechung der normalen Interaktion zwischen den Genen PRODH und COMT trägt direkt zu den bedeutenden Anzeichen von Schizophrenie bei, indem sie den Ausgleich der Gehirnchemikalien Glutamat und Dopamin, nach Ansicht einer Gruppe Forscher stört, die einen Wissenschaftler jetzt an die Forschungs-dem Krankenhaus Kinder St. Jehuda umfaßt.
Die Forscher entwickelten ein Baumuster von Schizophrenie, die eine Methode liefert, zu studieren und zu verstehen, wie der Verlust von PRODH- und COMT-Gen Aktivität zu den Anzeichen von Schizophrenie beiträgt.
Die Einblicke, die sie in die Krankheit mit diesem Baumuster gewannen, sind wichtig, weil der Verlust des PRODH-Gens die Unausgeglichenheit in den Niveaus des Glutamats und des Dopamins verursacht; und diese Unausgeglichenheit trägt direkt zu den Anzeichen von Schizophrenie, entsprechend Stanislav Zakharenko, MD, Doktor, ein behilfliches Bauteil der Abteilung von EntwicklungsNeurobiologie an St. Jehuda bei.
Das Team forschten die Rollen von PRODH und COMT nach, weil diese Gene in der Region q11 menschlichen Chromosoms 22 sind. Vorhergehendes Werk durch andere Wissenschaftler zeigte dem eine Veränderung in dieser Region--das microdeletion 22q11--ist einer der Hauptrisikofaktoren für sich entwickelnde Schizophrenie.
Die Ergebnisse der Studie verbanden die Änderungen, die auf dem molekularen Niveau direkt an den Anzeichen von Schizophrenie gesehen in den Menschen gesehen wurden, sagten Zakharenko, der ein Mitverfasser eines Berichtes über diese Arbeit ist, die im Punkt Am 15. November von Natur-Neurologie erscheint. Die Arbeit wurde von Zakharenko und von seinen Kollegen an der Universität von Columbia (New York), an Rockefeller-Universität (New York) und an der Universität von Utrecht beendet (die Niederlande). Zakharenko setzt seine Arbeit auf den molekularen Ursachen von Schizophrenie an St. Jehuda fort.
Das Schlüsselfinden in der aktuellen Studie war, dass die Baumuster von PRODH-Fehlbetrag COMT-Aktivität in der frontalen Rinde des Gehirns erhöht hatten. „Dieses reflektierte möglicherweise eine Antwort zur erhöhten Dopaminaktivität, die durch PRODH-Fehlbetrag verursacht wird,“ sagte Zakharenko. „Und er zeigt, dass, wenn PRODH verloren ist, der zusätzliche Verlust möglicherweise von COMT wegen der Veränderung 22q11 die Anzeichen von Schizophrenie verschlechtert, indem er Dopaminstufen steigen lässt.“ Die Stirnbeinrinde ist das Teil des Gehirns, das im komplexen kognitiven Arbeiten mit einbezogen wird (z.B., denken und folgern).
Im gleichen Punkt von Natur-Neurologie, berichtet eine andere Gruppe Forscher, dass ihre Studie von Jugendlichen mit der Streichung 22q11 darstellte, dass das, das von COMT ein aktivitätsschwach ist, Gefahrenfaktor für Verlust des Volumens des Teils vom Gehirn ist, das die Stirnbeinrinde genannt wird; und dass diese gleiche Veränderung auch die Jugendlichen setzt, die für das Entwickeln von psychotischen Anzeichen gefährdet sind.
Unter Verwendung ihres Baumusters von Schizophrenie, entdeckten Zakharenko und Kollegen zuerst, dass der Verlust von PRODH-Funktion direkt Hyperaktivität von Nerven verursacht, die Glutamat verwenden, um andere Nerven im Gehirn zu signalisieren. Als Nächstes fanden sie, dass Unterbrechung der PRODH-Genaktivität das upregulation des COMT-Gens verursacht, das für das Enzym kodiert, das Dopamin aufgliedert. Upregulation ist die Zunahme der Kinetik, an der ein Gen decodiert wird, also das Protein, das sie codiert für, durch die Zelle hergestellt werden kann.
Frühere Forschung hatte bereits gezeigt, dass PRODH ein Enzym, das Prolin aufgliedert, eine Aminosäure macht, die den Vorgang des Glutamats auf den meisten Nerven im Gehirn nachahmt. Wenn PRODH-Aktivität niedrig ist, sind Prolinstufen hoch und erstellen einen Überfluss der anregenden Aktivität führend zu Gesamtüberempfindlichkeit von Nervenzellen zur Stimulierung, die möglicherweise zu einigen Schizophrenieanzeichen beitrüge. „Unser Baumuster von Schizophrenie war besonders nützlich, weil es nur ein Teil von PRODH-Gen ermangelte, also das Niveau des Prolins auf ungefähr dem stieg, das in den Einzelpersonen mit Schizophrenie gesehen wurde,“ sagte Zakharenko.
Obgleich Dopamin- und Glutamatanlagen vermutet wurden, um zur Entwicklung von Schizophrenie separat beizutragen, hatten Forscher einen klaren Anschluss zwischen ihnen, nicht entsprechend Zakharenko gefunden. Jedoch zeigt die vorliegende Untersuchung offenbar diesen Anschluss. Speziell wenn PRODH-Aktivität niedrig ist, sind Prolinstufen hoch, und es gibt in der Dopaminaktivität überschüssig, sagte er. Die nachfolgende Zunahme COMT gleicht die erhöhte Freisetzung von diesem Dopamin aus, das durch PRODH-Fehlbetrag verursacht wird. „Findenes Dieses zeigt, warum Verlust von COMT-Aktivität mit Anzeichen von Schizophrenie verbunden wird,“ Zakharenko sagte.
Die Studie auch gezeigt, warum Patienten mit Schizophrenie, die auch das microdeletion 22q11 haben, besonders benachteiligt sind. „COMT-upregulation scheint, eine Antwort zu sein, die das Niveau des Dopaminsignalisierens zurück zu Normal holt,“ Zakharenko sagte. „So sind Patienten mit dem microdeletion 22q11 nicht imstande, ihren PRODH-Fehlbetrag auszugleichen, indem sie upregulating COMT.“