Aktuelles Archiv

Amerikanische Forscher um Sue O’Shea vom Department of Cell & Developmental Biology, Leiterin des U-M Pluripotent Stem Cell Research Lab, und Melvin McInnis, Upjohn Woodworth-Professor für Bipolare Störungen und Depressionen vom Department of Psychiatry der Universität in Ann Arbor, Michigan, haben mittels induzierter pluripotenter Stammzellen wichtige genetische Hintergründe der bipolaren Störung aufdecken können.

Eine bipolare (affektive) Störung ist durch einen wiederkehrenden Verlauf depressiver, manischer, hypomanischer oder gemischten Episoden gekennzeichnet. Bislang waren nur sehr begrenzt Nervenzellgewebe zur Untersuchung des Verlaufs dieser Störung vorhanden. Um zu klären, wie es zu diesen Störungen kommt, haben Wissenschaftler Patienten und nicht zur Kontrolle betroffenen Personen Hautbiopsien genommen, diese in Stammzellen zurückverwandelt und aus diesen dann Nervenzellen erzeugt.

Die Forscher untersuchten zunächst das Genprofil der erzeugten Stammzellen und vergleichen es zwischen dem Patientenmaterial und dem Nicht-Betroffener. Dann untersuchten sie die Genprofile von den daraus entwickelten Nervenzellen. Verglichen wurde dann das Verhalten der Nervenzellen hinsichtlich ihrer Art und Weise, miteinander zu kommunizieren und auf Lithium, einem allgemein eingesetzten Therapeutikum bei bipolaren Störungen, zu reagieren. Hier zeigten sich spezifische Unterschiede. Die Forscher konnten in ihren Untersuchungen zudem genau verfolgen, wie häufig bei der Entwicklung von Nervenzellen bestimmte Gene abgelesen wurden und auf welche Art und Weise sich die Zellen der Patienten mit bipolarer Störung in Nervenzellen verwandeln.

Als Ergebnis fanden die Forscher heraus, dass es zwar kaum Unterschiede in der Genexpression der iPS-Zellen selbst zwischen Patienten und nicht Erkrankten gab. Neuronen von Patienten dagegen exprimierten im Vergleich zu nicht-Betroffenen mehr Gene insbesondere für solche Membranrezeptoren und Ionenkanäle, die für Sendung und Empfang von Kaliziumsignalen zwischen den Zellen verantwortlich sind. Von Kalziumsignalen ist bekannt, dass sie für die Entwicklung von Nervenzellen und deren Funktion eine große Rolle spielen. Waren die Zellen mit Lithium vorbehandelt worden, dann zeigten die Patientenzellen mit biploarer Störung eine auffällig veränderte Kalziumpassage.

Andere Studien haben früher schon gezeigt, dass biploare Störungen mit Problemen mit der neuronalen Kalziumbalance in Verbindung stehen, schreibt Paul Latimer vom kanadischen Okanagan Clinical Trials in Kelowna, British Columbia. In Anwesenheit von Lithium zeigten die Signalmuster der Zellen von Patienten mit bipolarer Störung Veränderungen, das Lithium konnte zwar die Kalzium-Signalgebung nicht normalisieren, jedoch bemerkenswert verändern, was zeigte, das gängige Therapeutikum Lithium einen Einfluss auf den Kalziummetabolismus hat.

Mit den auf diese Weise erzeugten Neuronen können Arzneimittel spezifischer getestet werden als bislang. Auf der Basis eines spezifischen Profils könnte später mittels personalisierter Medizin auch denen geholfen werden, bei denen die gängigen Medikamente nicht oder nicht in ausreichendem Maße helfen.


Die Forscher haben ihre Arbeit in der Zeitschrift Translation Psychiatry publiziert.

HM Chen, CJ DeLong, M Bame, I Rajapakse, TJ Herron, MG McInnis & KS O’Shea (2014): Transcripts involved in calcium signaling and telencephalic neuronal fate are altered in induced pluripotent stem cells from bipolar disorder patients. Transl Psychiatry 4, e375. doi:10.1038/tp.2014.12

Quellen:
http://www.uofmhealth.org/news/archive/201403/first-stem-cell-study-bipolar-disorder-yields-promising
Paul Latimer: Stem cell research cure source for bipolar disorder. http://www.kelownacapnews.com/opinion/262794361.html