Gehirnimmunzellen können vor Zwangsstörungen und Angstzuständen schützen
In den letzten zehn Jahren haben Wissenschaftler entdeckt, dass Mikroglia, eine Art Immunzelle, die sich im Gehirn befindet, mehr als nur auf Krankheiten und Infektionen reagiert.
Neue Forschungen an Mäusen haben nun die Funktionsstörung von Mikroglia einer bestimmten genetischen Linie mit Angstzuständen und Zwangsstörungen (OCD) in Verbindung gebracht.
Das Kürzliche Zellenberichte Die Studie zeigt auch, dass weibliche Sexualhormone die Angstsymptome verschlimmern können, die auftreten, wenn diese Untergruppe von Mikroglia nicht richtig funktioniert.
Die Entdeckung wirft ein Licht auf die Gehirnbiologie von Angstzuständen und damit verbundenen Zuständen wie Zwangsstörungen, deren Ursachen unklar geblieben sind.
"Mehr Frauen als Männer haben irgendwann in ihrem Leben schwächende Angstzustände", sagt der leitende Studienautor Dimitri Traenkner, Ph.D., wissenschaftlicher Mitarbeiter in Biowissenschaften an der Universität von Utah in Salt Lake City.
"In dieser Studie", fügt Traenkner hinzu, "konnten [wir] Angst mit einer Funktionsstörung in einer Art Mikroglia und mit weiblichen Sexualhormonen in Verbindung bringen."
Mikroglia haben viele Funktionen
Seit ihrer Entdeckung in den 1920er Jahren haben Wissenschaftler die wichtige Rolle erkannt, die Mikroglia nach Verletzungen, Infektionen und Krankheiten im Gehirn spielen.
Sie haben gezeigt, dass diese angeborenen Immunzellen eine Rolle bei Erkrankungen spielen, die von Alzheimer über Multiple Sklerose bis hin zu Hirntumor reichen.
In jüngerer Zeit hat jedoch eine Fülle von Untersuchungen ergeben, dass Mikroglia ein großes Repertoire an Funktionen haben.
Studien haben zum Beispiel gezeigt, dass Mikroglia zu vielen Aspekten der Gehirnentwicklung beitragen, einschließlich der Erzeugung der Myelinscheide, die die Nervenfasern schützt, und der Stimulierung und Beschneidung von Verbindungen zwischen Gehirnzellen.
Darüber hinaus beginnen Wissenschaftler zu begreifen, dass sich der Einfluss von Mikroglia auf das Verhalten erstreckt.
"Mindestens zwei verschiedene Abstammungslinien"
In ihrer Studienarbeit zitieren Traenkner und Kollegen Studien, die darauf hinweisen, dass abnormale Mikroglia-Aktivität unter Bedingungen anhaltenden Stresses zu Depressionen oder Angstzuständen führen kann.
Sie erklären auch, dass nicht alle Mikroglia gleich sind. Zum Beispiel haben sie in ihrer eigenen Forschung „kürzlich gezeigt, dass es mindestens zwei verschiedene Linien von Mikroglia gibt“ und dass es möglich ist, sie so zu programmieren, dass sie verschiedene Dinge tun.
In dieser früheren Arbeit identifizierte das Team eine spezifische Untergruppe von Mikroglia, deren Vorläufer das Protein Hoxb8 während der Embryonalentwicklung exprimieren.
Hoxb8 ist ein Transkriptionsfaktor, ein Protein, das das Zellverhalten durch Ein- und Ausschalten von Genen verändern kann.
Es scheint, dass etwa ein Drittel aller Mikroglia im Gehirn der erwachsenen Maus von Hoxb8-Vorläufern abstammt.
Andere Forscher haben auch gezeigt, dass Mäuse, die kein Hoxb8 haben, dazu neigen, sich zu übertreiben, ein Verhalten ähnlich der Trichotillomanie der menschlichen Störung, einer Art von Zwangsstörung, die dazu führt, dass Individuen ihre Haare herausziehen. Sie stellten jedoch nicht fest, welche Zellen beteiligt sind.
Mikroglia der Hoxb8-Linie
Traenkner und Kollegen identifizierten in der neuen Studie die für dieses Verhalten verantwortlichen Zellen als Mikroglia, die von Vorläufern mit einer Hoxb8-Linie abstammen.
Ihre Experimente zeigten, dass die Inaktivierung von Mikroglia der Hoxb8-Linie bei Mäusen zu Übergast führte und dass aktive Mikroglia der Hoxb8-Linie das zwanghafte Verhalten stoppen können.
"Forscher haben lange vermutet", bemerkt Traenkner, "dass Mikroglia eine Rolle bei Angstzuständen und neuropsychologischen Störungen beim Menschen spielen, weil dieser Zelltyp Substanzen freisetzen kann, die Neuronen schädigen können."
Die Tatsache, dass Mikroglia vor Angstzuständen schützen können, habe sie überrascht, fügt er hinzu.
In ihren Experimenten haben die Forscher auch gesehen, wie weibliche Sexualhormone die Zwangsstörung und Angstzustände verschlimmern können, die durch dysfunktionelle Mikroglia der Hoxb8-Linie entstehen. Die Symptome waren bei weiblichen Mäusen durchweg schwerwiegender als bei männlichen Mäusen.
Darüber hinaus zeigten weibliche Mäuse Angstzustände, die bei den Männern nicht vorhanden waren. Das Team sah dies in einem neuen Test, den sie entwickelten und validierten, bei dem sich die Pupillen der Tiere unter Stressbedingungen deutlich ausdehnten.
Um zu bestätigen, dass weibliche Sexualhormone die Symptome von Zwangsstörungen und Angstzuständen auslösen, variierten die Forscher die Spiegel zweier weiblicher Sexualhormone in den Tieren: Östrogen und Progesteron.
Als das Team diese Hormonspiegel bei weiblichen Mäusen so manipulierte, dass sie denen ähnelten, die typischerweise bei Männern vorhanden sind, waren die Symptome von Zwangsstörungen und Angstzuständen bei weiblichen Mäusen denen von Männern ähnlich.
Umgekehrt waren die OCD- und Angstsymptome bei männlichen Mäusen ähnlich wie bei Frauen, wenn die Hormone bei Männern die für Frauen typischen Werte aufwiesen.
Neue Richtung für die Arzneimittelforschung
Traenkner schlägt vor, dass diese Ergebnisse ein starkes Argument für die Existenz eines Mechanismus sind, der biologisches Geschlecht und genetische Familienanamnese mit dem Risiko der Entwicklung von Angststörungen verbindet.
Das Team behauptet nicht, ein Heilmittel gegen Angstzustände gefunden zu haben, schlägt jedoch vor, dass die Ergebnisse auf eine neue Richtung hinweisen, in der nach neuen Medikamenten zur Behandlung der Krankheit gesucht werden muss.
Fast ein Drittel der Erwachsenen in den USA wird nach Schätzungen des National Institute of Mental Health, eines der National Institutes of Health (NIH), irgendwann in ihrem Leben an einer Angststörung leiden.
Die Angstsymptome können so schwerwiegend sein, dass sie die Beziehungen der Menschen und ihre Fähigkeit, zu arbeiten, zu studieren und ihre täglichen Aktivitäten auszuführen, stören.
„[Diese Studie] eröffnet einen neuen Weg, um über Angst nachzudenken. Da wir dieses Modell haben, haben wir die Möglichkeit, neue Medikamente zu testen, um diesen Mäusen zu helfen, und hoffentlich wird dies irgendwann den Menschen helfen. “
Dimitri Traenkner, Ph.D.
