12-Stunden-Rhythmus-Genaktivität im Gehirn entdeckt

Zwölf-Stunden-Rhythmen der Transkript-Expression im menschlichen dorsolateralen präfrontalen Kortex sind bei Schizophrenie verändert

12-Stunden-Rhythmus-Genaktivität im Gehirn entdeckt

25.01.2023 Forscher der University of Pittsburgh School of Medicine in den USA haben erstmals 12-Stunden-Zyklen der Genaktivität im menschlichen Gehirn nachgewiesen. Die von Madeline R. Scott geleitete und in PLOS Biology veröffentlichte Studie zeigt auch, dass einige dieser 12-Stunden-Rhythmen in den postmortalen Gehirnen von Patienten mit Schizophrenie fehlen oder verändert sind.

Es ist bekannt, dass bei Patienten mit Schizophrenie verschiedene Arten von 24-Stunden-Körperrhythmen gestört sind, darunter Schlaf-Wach-Zyklen, Hormonspiegel und Genaktivität im präfrontalen Kortex des Gehirns. Über die Genaktivität im Gehirn – ob gesund oder nicht – ist jedoch praktisch nichts bekannt, auch nicht für Zyklen, die kürzer sind als der übliche 24-Stunden-Rhythmus.

Da Gentranskriptionsniveaus in lebenden Gehirnen nicht gemessen werden können, wurde in der neuen Studie eine Todeszeitpunktanalyse verwendet, um nach 12-Stunden-Rhythmen der Genaktivität in postmortalen Gehirnen zu suchen. Die Forscher konzentrierten sich auf den dorsolateralen präfrontalen Kortex, da diese Hirnregion mit kognitiven Symptomen und anderen Anomalien der Genexpressionsrhythmen, die bei Schizophrenie beobachtet wurden, in Verbindung gebracht wird.

12-Stunden-Rhythmus im dorsolateralen präfrontalen Kortex

Die Forscher fanden im normalen dorsolateralen präfrontalen Kortex zahlreiche Gene, deren Aktivität in einem 12-Stunden-Rhythmus verläuft. Unter ihnen erreichten die Genaktivitäten, die mit dem Aufbau von Verbindungen zwischen Neuronen zusammenhängen, ihren Höhepunkt am Nachmittag/Nacht, während diejenigen, die mit der Funktion der Mitochondrien (und damit der zellulären Energieversorgung) zusammenhängen, ihren Höhepunkt am Morgen/Abend erreichten.

Im Gegensatz dazu enthielten die postmortalen Gehirne von Patienten mit Schizophrenie weniger Gene mit 12-Stunden-Aktivitätszyklen, und diejenigen, die mit neuronalen Verbindungen zusammenhängen, fehlten ganz. Außerdem hatten die mitochondrienbezogenen Gene zwar einen 12-Stunden-Rhythmus, aber ihre Aktivität erreichte nicht zu den normalen Zeiten ihren Höhepunkt. Ob diese abnormalen Rhythmen den Verhaltensauffälligkeiten bei Schizophrenie zugrunde liegen oder ob sie auf Medikamente, Nikotinkonsum oder Schlafstörungen zurückzuführen sind, sollte in künftigen Studien untersucht werden.

Koautorin Colleen A. McClung fügt hinzu: “Wir haben festgestellt, dass das menschliche Gehirn nicht nur zirkadiane (24-Stunden-)Rhythmen in der Genexpression aufweist, sondern auch 12-Stunden-Rhythmen in einer Reihe von Genen, die für die Zellfunktionen und die neuronale Versorgung wichtig sind. Viele dieser Genexpressionsrhythmen gehen bei Menschen mit Schizophrenie verloren, und es gibt eine dramatische Verschiebung der Rhythmen bei mitochondrienbezogenen Transkripten, was zu einer suboptimalen mitochondrialen Funktion zu den Tageszeiten führen könnte, zu denen die Zellen am meisten Energie benötigen.”

© Psylex.de – Quellenangabe: PLoS Biology – DOI: 10.1371/journal.pbio.3001688

Ähnliche Artikel / News / Themen

Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Bitte deaktivieren Sie Ihren Werbeblocker!

Psylex.de ist angewiesen auf Werbeerlöse. Deaktivieren Sie bitte Ihren Werbeblocker für Psylex!
Für 1,67€ – 2,99 € im Monat (kein Abo) können Sie alle Artikel werbefrei und uneingeschränkt lesen.
>>> Zur Übersicht der werbefreien Zugänge <<<



Wenn Sie auf diese Seite zurückgeleitet werden:

Sie müssen Ihren Werbeblocker für Psylex deaktivieren, sonst werden Sie auf diese Seite zurückgeleitet.

Wenn Sie nicht wissen, wie Sie bei Ihrem Browser das Adblock-System ausschalten (je nach Browser ist das unterschiedlich, z.B. auf den Browser auf Standard zurücksetzen; nicht das “private” oder “anonyme” Fenster, oder die Opera- oder Ecosia-App benutzen), sollten Sie einen anderen Browser (Chrome oder Edge) verwenden.

Sobald Sie dann einen Zugang bzw. Mitgliedskonto erworben und sich eingeloggt haben, ist die Werbung für Sie auf Psylex deaktiviert.