Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, Depressionen und Stress im Gehirn zu blockieren

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Depression hat nicht nur mit Pessimismus und schlechter Laune zu tun. Dieser Zustand wird von einer Reihe von Symptomen begleitet, darunter ein Mangel an Lebensenergie, die Unwilligkeit, aus dem Bett zu steigen und einen neuen Tag zu beginnen, und manchmal auch ein völliger Mangel an Lebenslust. Nach Schätzungen der WHO leiden etwa 3-7% der Menschen weltweit an schweren Depressionen, das sind etwa 350 Millionen Menschen. Es gibt eine Vielzahl von Ursachen für Depressionen, darunter verschiedene Krankheiten, hormonelles Ungleichgewicht, Gehirnstörungen und sogar verschmutzte Luft. Vor kurzem gelang es amerikanischen Wissenschaftlern, eine andere Ursache für Depressionen zu finden – dies ist ein ungewöhnlicher Rezeptor für Gehirnzellen, der GPR158 genannt wird. Es wurde mit Depressionen und Angstzuständen in Verbindung gebracht. Wissenschaftler konnten seine Struktur gründlich untersuchen, die es den Forschern zufolge in Zukunft ermöglichen wird, Angstzustände, Depressionen und möglicherweise andere Störungen durch Blockieren zu behandeln.

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Wissenschaftler haben einen Rezeptor entdeckt, der Angst und Depression verursacht

Ein Rezeptor, der Depressionen und Prostatakrebs verursacht

Trotz der Tatsache, dass die Wissenschaft in den letzten Jahren große Fortschritte bei der Behandlung von Depressionen gemacht hat, gibt es immer noch viele Fälle, die nicht auf die Behandlung ansprechen. Wissenschaftler suchen nun nach verschiedenen Wegen, dieses Problem zu lösen. Vor nicht allzu langer Zeit sagte ich, dass eine Frau mit Depressionen, die nicht auf die Behandlung ansprach, sogar einen Elektrostimulator in ihren Kopf eingeführt hatte, um bei Bedarf bestimmte Teile des Gehirns zu stimulieren. Allerdings ist der Einsatz von Implantaten eine eher radikale Therapiemethode.

Wissenschaftler des medizinischen Forschungszentrums Scripps Research entschieden sich für einen anderen Ansatz – sie begannen, Rezeptoren zu untersuchen, die mit Depressionen in Verbindung stehen. In einer Studie aus dem Jahr 2018 fanden Forscher heraus, dass eine hohe Konzentration des GPR158-Rezeptors im präfrontalen Kortex von Menschen gefunden wird, die zum Zeitpunkt des Todes an einer schweren depressiven Störung litten.

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In depressiven Mäusen wurden hohe Konzentrationen des GPR158-Rezeptors gefunden

Außerdem fanden die Wissenschaftler heraus, dass bei Mäusen mit chronischem Stress der Spiegel dieses Rezeptors im präfrontalen Kortex angestiegen ist, was letztendlich zu depressivem Verhalten führte. Dann unterdrückten die Wissenschaftler die Aktivität von GPR158 bei Nagetieren und fanden eine Zunahme der Widerstandsfähigkeit gegen Stress und Depressionen. Darüber hinaus haben Wissenschaftler auch herausgefunden, dass die Aktivität des GPR158-Rezeptors auch mit Prostatakrebs in Verbindung steht.

GPR158 wird allgemein als „Orphan-Rezeptor“ bezeichnet, da Wissenschaftler das Molekül, das für die Aktivierung seiner Signalfunktion verantwortlich ist, noch nicht identifiziert haben. Und der Rezeptor gilt auch deshalb als ungewöhnlich, weil er im Gehirn im Gegensatz zu den meisten Rezeptoren seiner Familie in enger Verbindung mit einem Proteinkomplex namens RGS-Signalkomplex (steht für den Regulator des G-Protein-Signalwegs) steht. Es wirkt als starker Inhibitor der zellulären Signalübertragung. Den Wissenschaftlern war jedoch unklar, warum GPR158 es aktivieren würde.

Behandlung von Depressionen auf biomolekularer Ebene

In ihrer neuen Studie, deren Ergebnisse am 18. November in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurden, verwendeten die Forscher erstmals kryogene Elektronenmikroskopie mit einer Auflösung von etwa einem Drittel eines Milliardstel Meters. Dadurch war es möglich, eine detaillierte Karte der atomaren Struktur des GPR158-Rezeptors selbst zu erstellen sowie einer Gruppe von Proteinen zuzuordnen, die für seine Aktivität verantwortlich sind.

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Wissenschaftler planen, Depressionen durch Blockieren des GPR158-Rezeptors zu behandeln

„Wir haben diesen Rezeptor über 10 Jahre lang studiert und seine biologische Forschung intensiv studiert , Ph.D., Professor und Leiter der Abteilung für Neurologie bei Scripps Research.

Wie die Wissenschaftler anmerken, hat die Untersuchung der Struktur des Rezeptors viele Einblicke in seine Funktionsweise geliefert. Laut den Forschern nutzt der Rezeptor RGS-Proteine, um sein Signal zu übertragen. Neben anderen ungewöhnlichen Merkmalen wurde am Ende ein Modul gefunden, das als Cache-Domäne bezeichnet wird und sich außerhalb der Zelle erstreckt. Die Autoren glauben, dass die Cache-Domäne als Falle für Moleküle dient, die GPR158 aktivieren. Cache-Domänen wurden in Rezeptoren dieses Typs noch nie zuvor beobachtet, was ihre einzigartige Biologie beweist.

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Nun stehen die Autoren der Arbeit vor einer neuen Herausforderung, die gewonnenen Erkenntnisse zu nutzen, um niedermolekulare Therapien zur Behandlung von Depressionen zu entwickeln. Derzeit arbeiten Wissenschaftler an mehreren möglichen Ansätzen, um den Rezeptor zu blockieren – das ist die Zerstörung seiner Zweikomponentenstruktur, die Störung des Betriebs des RGS-Komplexes oder die Beeinflussung der Cache-Domäne mit kleinen molekularen Bindern. Weitere Untersuchungen werden zeigen, welche effektiver ist.