En genetisk lidelse fører til en stigning i bioaktive lipider i hjernen, hvilket bidrager til en ubalance mellem excitation og hæmning i neuronkredsløbene og fremmer psykiske lidelser. Behandling med et enzymhæmmer, der forhindrer aktivering af disse lipider, kan imidlertid genoprette balancen og lindre symptomerne. Dette er resultatet af en nylig undersøgelse af sammenhængen mellem synaptisk lipidsignalering i hjernen og psykiske lidelser. Resultaterne af undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Molecular Psychiatry og kan åbne op for nye muligheder for behandling af psykiske lidelser.

Ubalance mellem excitation og inhibition i hjernen fremmer mental svækkelse

Forskningsteams ledet af Dr. Johannes Vogt fra Institut for Molekylær og Translationel Neurovidenskab ved Universitetet i Köln, Dr. Robert Nitsch fra Institut for Translationel Neurovidenskab ved Universitetet i Münster og partnere ved andre universiteter undersøgte enzymets autotaxin og dets modstykke, proteinet PRG-1, rolle i reguleringen af balancen mellem excitation og inhibering i hjernen hos mennesker og mus. Forskningen blev udført som en del af Collaborative Research Center 1451 “Key Mechanisms of Motor Control in Health and Disease”.

Projektet ledet af Vogt og Nitsch inden for CRC beskæftiger sig med balancen mellem excitation og inhibering i hjernen og dens indvirkning på motorisk kontrol. Denne balance spiller en vigtig rolle i psykiske lidelser. Under excitation får neuronale kredsløb information til at blive videregivet og andre neuroner til at blive aktiveret; under inhibering afbrydes denne videregivelse af information.

Projektgrupperne i Köln og Münster havde allerede i tidligere studier vist, at endogene lipider i hjernen aktiveres af enzymet autotaxin og stimulerer nervecelleaktiviteten ved det centrale omskiftningspunkt for signaloverførsel, den kortikale synapse. Som følge heraf ændrer de informationsbehandlingen i hjernens netværk.

Nye perspektiver for diagnosticering og behandling af psykiske lidelser

I den aktuelle undersøgelse analyserede forskerne de funktionelle konsekvenser af den ændrede signalbalance hos 25 personer, som blev udløst af antagonisten autotaxin, der reducerer de aktiverede lipider i synapsen. Ved hjælp af forskellige metoder til måling af hjernebølger og hjerneaktivitet samt psykologiske tests fandt de specifikke ændringer, der også forekommer hos patienter, såkaldte mellemliggende fænotyper af psykiske lidelser. Det betyder for eksempel, at sammenlignelige mønstre af hjerneaktivering kan findes hos både patienter og deres klinisk raske slægtninge.

Yderligere undersøgelser i musemodellen afslørede, at dyr med en lignende genetisk lidelse viser sammenlignelige symptomer: øget angst, en depressiv fænotype og lavere stressmodstandskraft. Synkroniseringen og informationsoverførslen mellem hjerneområderne var ligeledes forstyrret hos mennesker og mus. Undersøgelsen tyder på, at reguleringen af excitation og hæmning ved synaptisk lipidsignalering spiller en afgørende rolle i udviklingen af psykiske lidelser.

Autotaxin er det centrale enzym for lipidaktivering i hjernen hos mus og mennesker. Den øgede ekscitatoriske tilstand i netværkene forårsaget af den genetiske lidelse kunne genoprettes ved at administrere specifikke autotaxin-hæmmere. Ifølge forskerne åbner disse fund nye perspektiver for diagnosticering og behandling af sådanne lidelser. Ifølge forskerne kan målrettet modulering af synaptiske lipidsignaler ved hjælp af autotaxin-hæmmere, der kan nå hjernen, åbne muligheder for behandling af psykiske lidelser. I fremtidige studier ønsker forskerne at undersøge disse tilgange nærmere og teste deres effektivitet og sikkerhed i kliniske forsøg.