Schizophrene Gehirnzellen in Labor erstellt

Hautzellen entnommen aus vier Personen mit Schizophrenie verwandelte sich in Gehirnzellen oder Neuronen, und in Lab-Gerichte, zum ersten Mal eine komplexe psychische Störung mit lebenden geprüft wurden angebaut wurden Gehirnzellen.

Die Labor-grown Neuronen weniger Verbindungen zwischen einander als in gesunden Gehirnzellen gefunden wurde zeigte, sagte der Forscher.

Die Forschung wird nicht nur bei der Wissenschaftler verstehen die Ursachen für eine psychische Erkrankung, die etwa 1 Prozent der Bevölkerung der Welt (und etwa 3 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten) plagen, sondern nimmt auch einen Schritt in Richtung personalisierter Medizin für die betroffenen.

"Was ist so spannend an diesem Ansatz ist, dass wir Patienten abgeleitet Neuronen untersuchen können, die vielleicht eines bestimmten Patienten entsprechen neuronalen Zellen besitzen", sagte Forscher Gong Chen, Associate Professor für Biologie an der Penn State. Die Methode auch Forscher testen ermöglichen würde welche Medikamente am besten für einen bestimmten Patienten ohne diese Person zuerst versuchen es funktionieren könnte, hinzugefügt Chen. [Bild von schizophrenen Gehirnzellen]

"Der Patient seine oder ihre eigenen Versuchskaninchen für die Gestaltung der eigenen Behandlung, ohne direkt auf experimentiert werden kann", sagte Chen.

Die Forschung wird in der 13.April vorab online-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature beschrieben.

Zelle smarts

Herausforderungen bei der Untersuchung von psychiatrischer Erkrankungen wie Schizophrenie begrenzten Zugang zu menschlichen Gehirnzellen sowie Schwierigkeiten bei der Herausarbeitung genetische gegen Umwelteinflüsse auf die Krankheit gehören, sagte der Forscher.

"Niemand weiß, wie viel die Umwelt für die Krankheit beiträgt", sagte Studie Forscher Kristen Brennand, Postdoktorand am Salk. "Durch den Anbau von Neuronen in einer Schale, wir nehmen die Umwelt aus der Gleichung heraus und beginnen mit Schwerpunkt auf die zugrunde liegende biologische Probleme." [Gehirnzellen im Labor Gericht halten Zeit]

Und so begann das Team, darunter auch Fred Gage, Professor an der Salk Labor von Genetik, von Grund auf in einer Weise, die Uhr Hautzellen entnommen vier Schizophrenie-Patienten mit einer erblichen Krankheit wieder einschalten. Sie programmiert diese Zellen unspezialisierte oder undifferenzierte Stammzellen induzierten pluripotenten Stammzellen genannt zu werden. Auf diese Weise vermeiden sie Teilnehmer Neuronen zu entfernen.

"Eine pluripotente Stammzelle ist eine Art unbeschriebenes Blatt", sagte Chen. "Während der Entwicklung solcher Stammzellen in vielen verschiedenen, spezialisierten Zelltypen wie einer Muskelzelle, einer Gehirnzelle oder ein Blutkörperchen differenzieren."

Das Team dann die Stammzellen Gehirnzellen werden gerichtet und die resultierenden Neuronen gegenüber denen aus den induzierten pluripotenten Stammzellen von gesunden Personen erstellt.

Grundlagen einer Krankheit

"Niemand weiß, wie viel die Umwelt für die Krankheit beiträgt", sagte Brennand. "Durch den Anbau von Neuronen in einer Schale, wir nehmen die Umwelt aus der Gleichung heraus und beginnen mit Schwerpunkt auf die zugrunde liegende biologische Probleme."

Und tatsächlich fanden sie einige. Brennand behandelt die Lab-Neuronen mit einem modifizierten Tollwutvirus, die bekannt ist, entlang der Verbindungen zwischen den Gehirnzellen zu reisen. Diese Tracer zeigte der schizophrene Neuronen weniger häufig mit einander verbunden und hatte weniger Projektionen aus ihrer Zelle Körper wachsen.

Genetische Analyse zeigte auch fast 600 Gene, deren Tätigkeit off-Kilter war, in diesen Neuronen mit 25 Prozent dieser Gene, die mit Schizophrenie in bisherigen Untersuchungen verbunden.

Das Team testete die Fähigkeit von fünf Psychopharmaka – Clozapin, Loxapin, Olanzapin, Risperidon und Thioridazin-neuronale Konnektivität in den Gehirnzellen Schizophrenie zu verbessern. Nur Loxapin Gehirnzelle Verbindungen von Schizophrenie-Patienten deutlich erhöht, schreiben die Forscher.

Am Ende des Tages können die Ergebnisse gegen soziale Stigmatisierung oft zu psychischen Störungen helfen. "Viele Menschen glaubten, dass wenn betroffene nur durch ihre Probleme gearbeitet, sie sie überwinden konnte," sagte Gage. "Aber wir zeigen echte biologische Dysfunktionen in Neuronen, die unabhängig von der Umgebung."

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