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Das erste Stammzellmodell für eine bipolare Störung könnte zu neuen Behandlungen führen

Es ist unklar, was eine bipolare Störung verursacht - ein Zustand, der durch dramatische Stimmungsschwankungen gekennzeichnet ist. Forscher der University of Michigan Medical School haben jedoch das erste Stammzellmodell für eine bipolare Störung entwickelt, das die Ursachen der Erkrankung aufdecken und neue Behandlungsmöglichkeiten eröffnen könnte.

Das Forschungsteam veröffentlichte kürzlich ihre Studie in der Zeitschrift Translationale Psychiatrie.

Um ihre Ergebnisse zu erhalten, erhielten die Forscher Hautproben von Menschen mit bipolarer Störung, neben Hautproben von Personen ohne die Bedingung.

Indem sie kleine Proben von Hautzellen sorgfältig kontrollierten Bedingungen aussetzten, verwandelten die Forscher sie in induzierte pluripotente Stammzellen (iPS). Dies sind Stammzellen, die in jede andere Art von Zelle umgewandelt werden können. Das Team verwandelte die iPSCs in Neuronen.

Sie maßen die Genexpression der iPS-Zellen und bewerteten die Genexpression erneut, sobald die Stammzellen zu Neuronen wurden.

Daraus ergab das Team signifikante Unterschiede zwischen den Stammzellen von bipolaren Patienten und denen von Individuen ohne diese Erkrankung.

Bipolare Patienten exprimieren mehr Gene für die Calcium-Signalübertragung


Die Stammzelllinien wurden aus der Haut von bipolaren Patienten hergestellt.
Bildnachweis: University of Michigan Medical School

Die Forscher fanden heraus, dass die Neuronen von bipolaren Patienten mehr Gene für Membranrezeptoren und Ionenkanäle exprimieren als die Neuronen von nicht-bipolaren Patienten - insbesondere Gene für Rezeptoren und Kanäle, die am Senden und Empfangen von Kalzium-Signalen zwischen Zellen beteiligt sind.

Da Kalziumsignale eine bedeutende Rolle bei der Entwicklung und Funktion von Neuronen spielen, weisen die Forscher darauf hin, dass ihre Ergebnisse darauf hindeuten, dass genetische Unterschiede in der frühen Hirnentwicklung später im Leben zur Entstehung von bipolaren und anderen psychischen Erkrankungen beitragen können.

Als die Forscher die Neuronen Lithium - einer Chemikalie, die bipolare Patienten häufig zur Regulierung ihrer Stimmung einsetzen - aussetzten, veränderten sich die Signalmuster.

Die Forscher erklären, dass Lithium verändert, wie Kalzium-Signale gesendet und empfangen werden, so dass diese neuen Zelllinien es ihnen ermöglichen werden, die Mechanismen dahinter in Zellen zu bestimmen, die für bipolare Patienten spezifisch sind.

Das Team fand auch heraus, dass die Neuronen von bipolaren Patienten während der Entwicklung anders "angesprochen" wurden als die von nicht-bipolaren Patienten, was bedeutet, dass die Signalübertragung fehlgeleitet sein könnte. Sie sagen, dies könnte die Entwicklung des Gehirns beeinträchtigen.

Darüber hinaus fanden die Forscher Unterschiede in der microRNA-Expression - kleine RNA-Fragmente, die eine wichtige Rolle beim "Lesen" von Genen spielen - in den Zellen von bipolaren Patienten. Laut den Teams unterstützt diese Entdeckung die Idee, dass sich die bipolare Störung aus einer "Kombination genetischer Schwachstellen" entwickelt.

Im folgenden Video sprechen die Forscher über ihre Ergebnisse:

Potenzial für personalisierte bipolare Behandlung

Bipolare Störungen betreffen jedes Jahr etwa 5,7 Millionen Erwachsene in den USA.

Gegenwärtig kann der Zustand mit verschiedenen Medikamenten wie Stimmungsstabilisatoren, Antidepressiva und Antipsychotika behandelt werden. Aber wie bei den meisten Medikamenten reagieren nicht alle Patienten auf sie in gleicher Weise und viele haben unkontrollierte Symptome.

Studienautor Melvin McInnis von der Abteilung für Psychiatrie an der University of Michigan Medical School sagt, dass dieses Stammzellmodell zu einer personalisierten Behandlung für eine bipolare Störung führen könnte.

Er addiert:

"Wir sind sehr erfreut über diese Ergebnisse. Aber wir fangen gerade erst an zu verstehen, was wir mit diesen Zellen tun können, um die vielen unbeantworteten Fragen bei der Entstehung und Behandlung der bipolaren Störung zu beantworten.

Wir können uns zum Beispiel vorstellen, neue Wirkstoffkandidaten in diesen Zellen zu testen, mögliche Medikamente proaktiv zu untersuchen, anstatt sie zufällig zu entdecken. "

Die Forscher sind bereits dabei, mehr Stammzelllinien von anderen bipolaren Patienten zu schaffen. Sie planen, ihre Zelllinien mit anderen Forschern zu teilen, um zukünftige Forschung der bipolaren Störung zu ermöglichen, und sie hoffen, einen Weg zu schaffen, die Linien zu verwenden, um Rauschgifte für den Zustand zu überprüfen.

Medizinische Nachrichten heute kürzlich über eine Studie über die Entdeckung von zwei neuen genetischen Regionen im Zusammenhang mit der bipolaren Störung berichtet.

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