Biologie

Intellektuelle Defizite beim Down-Syndrom im Mausmodell umgekehrt

Intellektuelle Defizite beim Down-Syndrom im Mausmodell umgekehrt

Forscher der University of California in San Francisco und des Baylor College of Medicine konnten die mit dem Down-Syndrom bei Mäusen verbundenen Lern- und Gedächtnisdefizite erfolgreich umkehren. Die Nachricht lässt hoffen, dass der Prozess eines Tages auf den Menschen angewendet werden kann.

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Zelluläre Belastungen

Die Umkehrung erfolgte mit Medikamenten, die auf die Reaktion des Körpers auf zellulären Stress abzielen. Die Forscher entdeckten, dass einige der intellektuellen Beeinträchtigungen des Down-Syndroms auf eine veränderte Proteinproduktion im Hippocampus zurückzuführen sind.

Durch die Verabreichung von Medikamenten, die auf einen der wichtigsten Stressreaktionswege der Zelle abzielen, konnten sie den Proteinspiegel wieder normalisieren. Dies wiederum führte dazu, dass die mit dem Down-Syndrom verbundenen kognitiven Defizite verschwanden.

Dies ist ein völlig neuer Ansatz zur Untersuchung des Down-Syndroms, da sich die meisten Studien auf die zusätzliche Kopie von Chromosom 21 konzentrieren, die bei Patienten vorhanden ist, die an dieser Krankheit leiden.

„Die überwiegende Mehrheit des Fachgebiets hat sich auf einzelne Gene auf Chromosom 21 konzentriert, um herauszufinden, welche kausal mit dem Down-Syndrom und seinen Pathologien zusammenhängen. Unser Ansatz war anders. Wir haben versucht, einen Zusammenhang zwischen Proteostasedefekten und DS aufzudecken “, sagte Peter Walter, PhD, Professor für Biochemie und Biophysik an der UCSF und Co-Senior-Autor der neuen Studie.

Die Forscher fanden das bis zu 39% Im Hippocampus von Down-Syndrom-Mäusen wurde weniger Protein produziert. Die Frage, die sie dann untersuchen wollten, war, warum zusätzliche Kopien von Genen zu einem Rückgang der Proteinproduktion führen könnten.

Integrierte Stressreaktion

Sie fanden heraus, dass das zusätzliche Chromosom eine integrierte Stressreaktion (ISR) auslöst, einen biologischen Kreislauf, der aktiviert wird, wenn etwas nicht stimmt. Die ISR reagierte mit einer Schutzreaktion, die die Proteinproduktion einschränkte

„Die Zelle überwacht ständig ihre eigene Gesundheit. Wenn etwas schief geht, produziert die Zelle weniger Protein, was normalerweise eine gute Reaktion auf zellulären Stress ist. Für höhere kognitive Funktionen benötigen Sie jedoch eine Proteinsynthese. Wenn also die Proteinsynthese reduziert wird, erhalten Sie eine Pathologie der Gedächtnisbildung “, sagte Walter.

Von dort folgerten sie, dass sie durch Blockierung des für die ISR-Produktion verantwortlichen Enzyms, der PKR, die Proteinspiegel auf normale und umgekehrte kognitive Beeinträchtigungen zurückführen könnten. Obwohl die Studie nur an Mäusen durchgeführt wird, bietet sie einige sehr vielversprechende Ergebnisse.

"Wir begannen mit einer Situation, die hoffnungslos aussah", sagte Walter. „Niemand hat gedacht, dass etwas getan werden kann. Aber wir haben vielleicht Gold geschlagen. “


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