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Metformin zeigt vielversprechende Möglichkeiten zur Behandlung des fragilen X-Syndroms

Eine vererbte Form der geistigen Behinderung, genannt fragile X, kann mit Metformin behandelt werden, dem am weitesten verbreiteten Typ-2-Diabetes-Medikament. Zu diesem Schluss kamen die Forscher, nachdem sie die sozialen, verhaltensbezogenen und biologischen Auswirkungen von Metformin in einem Mausmodell des fragilen X untersucht hatten.
Die Forschung hat gezeigt, dass Metformin, ein Medikament zur Behandlung von Typ-2-Diabetes, zur Behandlung des fragilen X-Syndroms und anderer ähnlicher Erkrankungen eingesetzt werden kann.

Das Team - darunter Mitglieder der McGill University und der Université de Montréal, beide in Kanada, und der Universität von Edinburgh im Vereinigten Königreich - berichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Naturmedizin.

Fragiles X-Syndrom ist die häufigste Ursache für ererbte geistige Behinderung. Es ist eine genetische Störung, die durch Defekte in einem Gen namens FMR1 verursacht wird, das normalerweise ein Protein bildet, das für die normale Entwicklung des Gehirns wesentlich ist.

Das Protein - Fragile X mentales Retardierungsprotein (FMRP) genannt - fehlt bei Menschen mit fragilem X vollständig. Es ist teilweise bei Menschen mit fragilen X-bedingten Störungen vorhanden, die auch durch Veränderungen im FMR1-Gen verursacht werden.

Obwohl fragiles X sowohl bei Männern als auch bei Frauen auftreten kann, sind die Symptome in der Regel milder, wenn es bei Frauen auftritt. Die genaue Anzahl der betroffenen Menschen ist unbekannt, Schätzungen gehen jedoch davon aus, dass etwa 1 von 5.000 Jungen mit einem fragilen X geboren wird.

Anzeichen dafür, dass ein Kind ein fragiles X hat, sind Entwicklungsverzögerungen und Lernverzögerungen - zum Beispiel dauern Reden, Gehen und das Erlernen neuer Fertigkeiten länger als bei anderen Kindern desselben Alters.

Fragiles X ist auch mit sozialen und Verhaltensproblemen verbunden, wie z. B. sehr aktiv zu sein, Probleme zu haben, Aufmerksamkeit zu schenken und keinen Blickkontakt herzustellen. Menschen mit fragilem X werden auch häufiger mit Anfällen, Autismus-Spektrum-Störungen und Angstzuständen diagnostiziert.

Gegenwärtig gibt es keine Heilung für fragiles X, obwohl Menschen mit der richtigen Behandlung und Pflege Fähigkeiten erlernen können, die ihnen helfen, mit anderen zu gehen, zu sprechen und mit ihnen zu interagieren, und sie können Medikamente erhalten, um Verhaltenssymptome zu kontrollieren.

Der Verlust von FMRP führt zu hyperaktiven Bahnen im Gehirn

Die Forscher der neuen Studie stellen fest, dass beobachtet wurde, dass der Verlust von FMRP im Gehirn von Menschen mit fragilem X - und bei Mäusen mit dem damit verbundenen Gendefekt - zur Hyperaktivierung bestimmter molekularer Signalwege führt.

Ein solcher Weg führt zu einer Störung in der Bildung der verzweigungsartigen oder "dendritischen" Verbindungen zwischen Gehirnzellen oder Neuronen, die es ihnen ermöglichen, Signale zueinander zu senden.

Neuere Forschungen zeigen auch, dass Metformin - das am weitesten verbreitete Medikament zur Behandlung von Typ-2-Diabetes - Potenzial in anderen Bereichen wie der Krebsbehandlung haben könnte, da es einige dieser gleichen Wege hemmt.

Dies veranlasste die Autoren zu der Frage, ob Metformin in einem Mausmodell des fragilen X einige "therapeutische Effekte" zeigen könnte.

In ihrer Studie berichten sie, wie sie die Auswirkungen von Metformin-Injektionen in fragilen X-Mäusen untersuchten.

Fragile X-Mäuse weisen Defekte im FMR1-Gen auf, die sie dazu prädisponieren, Zeichen und Symptome von fragilem X zu entwickeln, einschließlich einer verminderten Sozialisation, verstärkter Körperpflege und strukturellen Anomalien in den dendritischen Verbindungen zwischen Gehirnzellen.

Zehn Tage Metformin korrigierten fragile X-Defekte in Mäusen

Das Team fand heraus, dass das Diabetesmedikament nach zehn Tagen Metformin-Injektionen "die dendritischen Anomalien" in den fragilen X-Mäusen "korrigiert" und ihre Sozial- und Verhaltenssymptome verbessert hatte.

Zum Beispiel zeigten die Mäuse weniger Anfälle von Selbstpflege und leichter sozialisiert mit "fremden" Mäusen, die ihnen vorgestellt wurden.

Die Forscher bemerken, dass Metformin seit mehr als 30 Jahren in der Behandlung von Typ-2-Diabetes weit verbreitet ist, "und seine Sicherheit und Verträglichkeit sind gut dokumentiert."

Dies würde darauf hindeuten, dass sich das Medikament schneller durch klinische Studien bewegen könnte, und wenn alles gut geht, könnte es viel früher als eine Behandlung für fragiles X als ein neuer Kandidat ohne dokumentierte klinische Vorgeschichte verfügbar sein.

Co-Senior-Autor Nahum Sonenberg, Professor am Department of Biochemistry bei McGill, sagt, dass Metformin als "Wunderdroge" beschrieben wurde, weil es zusätzlich zu seinen Auswirkungen auf Krebs das Interesse als mögliche Behandlung von Herz-Kreislauf- und anderen Erkrankungen weckt neurologische Erkrankungen sowie altersbedingte Gesundheitsprobleme.

Die Forscher glauben, dass Metformin möglicherweise auch zur Behandlung anderer Autismus-Spektrum-Störungen geeignet ist.

Das Team möchte jetzt die genaue Rolle herausfinden, die Metformin bei der Wiederherstellung der molekularen Signalwege spielt, die gestört sind, wenn FMR1 nicht vorhanden ist.

"Es ist eine einfache Geschichte in Bezug auf die Beschreibung der Korrekturen durch das Medikament erlaubt. Was ist komplizierter ist der molekulare Mechanismus, wie genau es funktioniert. Wir müssen im Labor untersuchen, mit welchen Molekülen Metformin und was zellulär interagiert Funktionen sind betroffen. "

Prof. Nahum Sonenberg

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