Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Antidepressiva-Zielstruktur in Sicht?

28.04.2011
Max-Planck-Wissenschaftler entschlüsseln überraschende genetische Zusammenhänge

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie in München haben die Genome von insgesamt 4088 Patienten und 11001 gesunden Kontrollpersonen aus aller Welt verglichen und dabei eine neue Risikogenvariante für Depression identifiziert.


Regionen des Hippocampus sind bei Depressiven mit dem von den Forschern identifizierten Risikoallel verkleinert. © MPI für Psychiatrie

Erstmalig konnte nachgewiesen werden, dass bereits gesunde Träger dieser Risikogenvariante physiologisch messbare Veränderungen im Gehirn aufweisen. Ursächlich ist ein Transportprotein betroffen, das an der Produktion eines wichtigen Nervenzellbotenstoffs beteiligt ist. Große Hoffnung setzen die Forscher in diesen Faktor als Zielstruktur zukünftiger Antidepressiva, da herkömmliche Medikamente mit ähnlichen Transportmolekülen interagieren.

Seit Jahren sind Wissenschaftler weltweit auf der Suche nach den genetischen Ursachen der Depression. Dass es sich dabei um eine aufregende Detektivarbeit handeln kann, berichten Martin Kohli, Susanne Lucae, Bertram Müller-Myhsok und Elisabeth Binder in der jetzt vorliegenden Arbeit. Sie verglichen die Erbsubstanz von depressiven Patienten mit der gesunder Probanden.

In einer bestimmten Region auf dem Chromsom 12 wurden die Forscher fündig: Sie stießen auf einzelne Basenaustausche, so genannte Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNP), die eindeutig im Zusammenhang mit Depressionserkrankungen auftraten. Die Enttäuschung war allerdings groß, als die Forscher feststellen mussten, dass dieser Abschnitt auf dem Chromosom gar keine Gene enthält. „Statt eines „Depressionsgens“ habhaft zu werden, fanden wir uns quasi in einer „genetischen Wüste“ wieder“, erklärt Florian Holsboer, Direktor des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie in München.

Die Wissenschaftler stellten sich deshalb die Frage, ob auch ein entfernt liegendes Gen möglicherweise von der genetischen Variation beeinflusst werden könnte und auf diese Weise eine Anfälligkeit für Depression entsteht. Erfolgversprechender Kandidat für einen solchen Zusammenhang: das Gen SLC6A15. Es trägt die Bauanleitung für ein Protein, das Aminosäuren wie Prolin und Leucin in die Kontaktstellen von Nervenzellen im Gehirn, die sogenannten Synapsen, transportiert und somit möglicherweise an der Regulation eines wichtigen Botenstoffs in Nervenzellen beteiligt ist, dem Glutamat. Denn Leucin ist eine strukturelle Vorstufe dieses Botenstoffs. „Da man bei Depressionen von einer gestörten Kommunikation der Nervenzellverbände ausgeht, haben wir überlegt, ob das von uns identifizierte Gen möglicherweise über Glutamat Einfluss darauf nimmt“, sagt Elisabeth Binder, Arbeitsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut.

Tatsächlich gelang den Max-Planck-Wissenschaftlern der Nachweis, dass die Veränderungen in der DNA-Sequenz ganze 287.000 Basen entfernt von dem Gen dessen Aktivität beeinflusst haben: Sie variierte in den Hirnproben, je nachdem, welche DNA-Bausteine ausgetauscht waren. So zeigten Zellen vom Risikogenotyp eine geringere Genaktivität als Zellen mit protektivem Genotyp. Und Untersuchungen am Magnetresonanztomografen von Philipp Sämann und Kollegen bestätigten dann, dass selbst gesunde Probanden, die Träger der Risikoallele sind, bereits geringere Mengen der Hirnstoffwechselsubstanzen N-Acetylaspartat (NAA) und Glutamat (Glx) haben im Vergleich zu gesunden Probanden, die genetisch nicht belastet sind.

Im Zuge der Depressionserkrankung treten dann auch morphologische Veränderungen auf: Bei depressiven Patienten ist schließlich eine Verkleinerung bestimmter Hirnregionen erkennbar. Es müssen also neben der genetischen Disposition weitere Faktoren auf den Organismus einwirken, um die Depressionserkrankung auszulösen. Seit Jahren werden am Max-Planck-Institut für Psychiatrie die Auswirkungen von Stress als wichtigem Umweltfaktor bei der Entwicklung einer Depression untersucht. So erhöht sich die Wahrscheinlichkeit zu erkranken um das Zwei- bis Dreifache, wenn die Person z. B. chronischem sozialem Stress ausgesetzt ist.

Von besonderem Interesse ist daher die Beobachtung von Mathias Schmidt: Der Forscher beobachtete, dass die SLC6A15 Aktivität im Gehirn von Mäusen mit erhöhter Stressanfälligkeit deutlich geringer ist als im Gehirn von Tieren mit hoher Stressresistenz. Ungeachtet der Tatsache, was nun Ursache und was Folge ist, dokumentieren diese Daten doch, dass es eine direkte Verbindung zwischen dem untersuchten Gen und der Stressverarbeitung gibt. „Wir wollen jetzt herausfinden, wie das Gen Stress in eine aktivitätsabhängige zelluläre Reaktion umsetzt und damit den Erkrankungsprozess zur Depression beeinflusst“, erklärt der junge Max-Planck-Arbeitsgruppenleiter.

Die Abhängigkeit dieser Genaktivität von chronischem Stress veranschaulicht eindrucksvoll die Verknüpfung von Erbanlagen und Umwelt auf molekularer Ebene im Krankheitsprozess. „Das genaue Studium dieser stressbedingten Genregulation wird ein neues Verständnis über die Entstehung einer Depression liefern“, ist sich Florian Holsboer sicher.

Der Zusammenhang des Transportproteins SCL6A15 mit der Depression hat bei den Münchner Wissenschaftlern Optimismus ausgelöst, der Entwicklung neuer Antidepressiva einen Schritt näher gekommen zu sein. Tatsächlich wurde bereits gezeigt, dass trizyklische Antidepressiva an einen verwandten Transporter in Bakterien binden können und auf diesem Wege dessen Aktivität blockieren. Die Frage, inwieweit die Eigenschaften des menschlichen SLC6A15 Transporters durch kleine Moleküle beeinflusst werden können und damit eine antidepressive Wirkung erzeugt werden kann, ist bereits Thema eines neuen Forschungsprojekt am Max-Planck-Institut für Psychiatrie.

Dr. Elisabeth Binder
Max-Planck-Institut für Psychiatrie, München
E-Mail: binder@mpipsykl.mpg.de
Originalveröffentlichung
Martin A Kohli; Susanne Lucae; Philipp G Saemann; Mathias V Schmidt; Ayse Demirkan; Karin Hek; Stephan Ripke; Darina Roeske; Michael Alexander; Daria Salyakina; Michael Specht; Christiane Wolf; David Hoehn; Andreas Menke; Johannes Hennings; Angela Heck; Marcus Ising; Stefan Schreiber; Michael Czisch; Marianne B Müller; Manfred Uhr; Thomas Bettecken; Albert Becker; Johannes Schramm; Marcella Rietschel; Wolfgang Maier; Bekh Bradley; Kerry J Ressler; Markus M Nöthen; Sven Cichon; Ian W Craig; Gerome Breen; Cathryn M Lewis; Albert Hofman; Henning Tiemeier; Cornelia M van Duijn; Florian Holsboer; Bertram Müller-Myhsok; Elisabeth B Binder
The neuronal transporter gene SLC6A15 confers risk to major depression
Neuron 28. April 2011, D-10-00052R2

Dr. Elisabeth Binder | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de
http://www.mpg.de/4284891/antidepressiva-zielstruktur

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aufschlussreiche Partikeltrennungen
20.07.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Bildgebung von entstehendem Narbengewebe
20.07.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Im Focus: Das Proton präzise gewogen

Wie schwer ist ein Proton? Auf dem Weg zur möglichst exakten Kenntnis dieser fundamentalen Konstanten ist jetzt Wissenschaftlern aus Deutschland und Japan ein wichtiger Schritt gelungen. Mit Präzisionsmessungen an einem einzelnen Proton konnten sie nicht nur die Genauigkeit um einen Faktor drei verbessern, sondern auch den bisherigen Wert korrigieren.

Die Masse eines einzelnen Protons noch genauer zu bestimmen – das machen die Physiker um Klaus Blaum und Sven Sturm vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

Technologietag der Fraunhofer-Allianz Big Data: Know-how für die Industrie 4.0

18.07.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - September 2017

17.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mikrophotonik – Optische Technologien auf dem Weg in die Hochintegration

21.07.2017 | Förderungen Preise

1,4 Millionen Euro für Forschungsprojekte im Industrie 4.0-Kontext

20.07.2017 | Förderungen Preise

Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen

20.07.2017 | Physik Astronomie