Können traurige Mäuse bei der Behandlung der Huntington-Krankheit helfen?
Was können wir über Depressionssymptome bei HD lernen, indem wir Mäuse studieren – woher weiß man überhaupt, dass eine Maus traurig ist?
Viele Patienten mit der Huntington-Krankheit leiden unter Depressionen. Neue Arbeiten mit Mäusen von Asa Petersens Gruppe in Lund, Schweden, deuten darauf hin, dass ein Teil des Gehirns, der als „Hypothalamus“ bezeichnet wird, bei diesem Symptom der HD eine Rolle spielen könnte.
Depressionen bei HD
Die Huntington-Krankheit zu haben, ist eine äußerst schwierige Situation, daher ist es vielleicht keine Überraschung, dass Depressionen bei HD-Patienten häufig vorkommen. Obwohl es schwer zu sagen ist, scheint es, als ob diese Depression nicht nur durch die Umstände des Lebens eines HD-Patienten verursacht wird, sondern ein Teil der Gehirnprobleme sein könnte, die bei der Krankheit auftreten.
Depressionen treten bei Menschen, die die Huntington-Krankheitsmutation tragen, häufiger auf, noch bevor sie Symptome der HD entwickeln. Dies deutet Wissenschaftlern darauf hin, dass Depressionen sehr frühe Veränderungen im Gehirn von Menschen widerspiegeln könnten, die die HD-Mutation tragen, und daher sind sie sehr daran interessiert zu verstehen, was sie verursacht.
Wissenschaftler glauben, dass sogar Mäuse, die gentechnisch so verändert wurden, dass sie ein mutiertes menschliches HD-Gen haben, depressiv sind!
Wie fragt man Mäuse, ob sie traurig sind?
Wissenschaftler sprechen oft von Tiermodellen der Huntington-Krankheit. Das kann ziemlich verwirrend sein – in welchem Sinne kann eine Maus oder eine Fliege oder ein Wurm ein Modell für eine Krankheit sein, die nur bei Menschen auftritt?
In einem wichtigen Sinne können sie es nicht. Keine Tiere, die wir kennen, außer dem Menschen, bekommen HD auf natürliche Weise. Wenn Wissenschaftler also HD bei Tieren untersuchen wollen, müssen sie an ihrer DNA herumbasteln.
Der gebräuchlichste Weg, dies zu tun, ist, eine vollständige oder teilweise Kopie des menschlichen HD-Gens im Labor zu erfassen, damit es repliziert und modifiziert werden kann. Im Labor kann DNA nach Belieben bearbeitet werden, wobei bestimmte Sequenzen verändert oder neue hinzugefügt werden.
Mit diesen Labortricks können Wissenschaftler ein normales HD-Gen nehmen und es wie die Version aussehen lassen, die HD verursacht – mit einer sich wiederholenden Sequenz von ‚C-A-G‘ in der Nähe eines Endes.
Dann können Wissenschaftler mit weiteren Labortricks ihre selbst gezüchtete Version des Huntington-Krankheitsgens wieder in Mauszellen einführen und neue Mäuse züchten, die es in jeder Zelle ihres Körpers haben. Diese Maus wird dann als genetisches „Modell“ der HD betrachtet, weil alle ihre Zellen dem mutierten HD-Protein ausgesetzt sind.
Es ist wichtig zu beachten, dass diese Mäuse nicht wirklich die Huntington-Krankheit haben. Zum Beispiel zeigt kein HD-Mausmodell Anzeichen von „Chorea“, den tanzartigen Bewegungen, die ein häufiges Merkmal der menschlichen Krankheit sind.
Aber diese Mäuse sind ein sehr nützliches Werkzeug, um Veränderungen im Gehirn zu untersuchen, die bei HD auftreten. Diese Dinge sind bei Menschen sehr schwer zu untersuchen, die gerne an ihrem Hirngewebe festhalten! Eine sehr große Anzahl von Veränderungen wurde in HD-Modellmäusen entdeckt und anschließend bei menschlichen HD-Patienten beobachtet, was darauf hindeutet, dass die Mäuse nützliche Forschungswerkzeuge sind, auch wenn sie nicht wirklich die Huntington-Krankheit haben.
Zurück zu der Frage, die wir uns gestellt haben – wie könnten wir Depressionen bei Mäusen untersuchen? Was wir verstehen möchten, ist, ob HD-Modellmäuse Symptome haben, die der menschlichen Depression ähneln.
Natürlich können wir eine Maus nicht fragen, wie sie sich fühlt, aber wir können einige einfache Labortests durchführen. Ein klassischer Test ist, zu sehen, wie apathisch die Mäuse sind, da viele depressive Menschen apathisch sind. Das klingt knifflig, aber Wissenschaftler haben einen einfachen Test für Apathie bei Mäusen entwickelt. Im Wesentlichen wirft man sie in einen Eimer Wasser.
Mäuse mögen Wasser im Allgemeinen nicht und werden sich daher bemühen, zu entkommen. Mäuse, die „depressiv“ sind, scheinen bei ihren Bemühungen, zu entkommen, etwas früher aufzugeben. (Falls Sie sich Sorgen machen, Mäuse sinken nicht und der Test dauert nur 5 Minuten!)
Ein anderes Verhalten, das Wissenschaftler bei Huntington-Krankheits-Modellmäusen beobachtet haben, ist, dass sie nicht so motiviert sind wie normale Mäuse, um süßes Wasser zu trinken. Wie Menschen empfinden Mäuse Freude am Trinken von gesüßten Getränken. Die Idee hier ist, dass die Maus, die angenehme Empfindungen vermeidet, ähnlich ist wie depressive Menschen, die keine Freude mehr an Dingen haben, die sie früher genossen haben.
Diese und andere Verhaltensweisen deuten Wissenschaftlern darauf hin, dass Huntington-Krankheits-Mäuse Symptome haben, die mit Depressionen übereinstimmen. Andere Tests deuten darauf hin, dass sie auch ängstlich sind.
Welche Hirnteile sind an Depressionen beteiligt?
Angesichts dieser Verhaltensweisen können Wissenschaftler versuchen, zu untersuchen, welche spezifischen Teile des Gehirns bei HD falsch laufen, was letztendlich zu den Symptomen von Depressionen führt. Sowohl bei Menschen als auch bei Tieren wurde vermutet, dass mehrere Hirnregionen zu Depressionen beitragen, und das Verständnis, welche dieser Regionen dysfunktional ist, könnte uns ermöglichen, sie besser zu behandeln.
Insbesondere wurde vermutet, dass zwei Hirnregionen, der Hippocampus und der Hypothalamus, speziell zu Depressionen beitragen. Zu wissen, welche dieser beiden Teile nicht richtig funktionieren, hilft Wissenschaftlern, darüber nachzudenken, wie sie bessere Therapien für HD-Patienten entwickeln können.
Was wurde getan?
„Diese und andere Verhaltensweisen deuten Wissenschaftlern darauf hin, dass Huntington-Krankheits-Mäuse Symptome haben, die mit Depressionen übereinstimmen“
Wissenschaftler unter der Leitung der HD-Forscherin Dr. Asa Petersen in Lund, Schweden, interessieren sich für diese spezielle Frage. Sie untersuchen sie mit Mäusen mit dem mutierten HD-Gen, den sogenannten BAC-HD-Mäusen.
Zuerst untersuchten sie den Hippocampus in der Hoffnung, einige der Probleme zu sehen, die mit Depressionen in dieser Hirnregion in Verbindung gebracht wurden. Der lustige Name des Hippocampus kommt von der Tatsache, dass er wie ein Seepferdchen geformt ist – er bedeutet auf Griechisch ‚Pferd-See-Monster‘.
Petersens Gruppe beobachtete keine der Veränderungen, die andere Forscher im Hippocampus von depressiven Menschen bei BAC-HD-Mäusen beschrieben haben, was darauf hindeutet, dass diese Art von Dysfunktion wahrscheinlich nicht auftritt.
Dies ließ den Hypothalamus zur Untersuchung übrig, was das Team mit einem genetischen Trick tat. Der Schöpfer der BAC-HD-Mäuse, William Yang an der UCLA, modifizierte das mutierte HD-Gen, das er in sie einbrachte, auf clevere Weise, so dass es in bestimmten Hirnregionen ausgeschaltet werden konnte.
Petersens Gruppe tat dies und zielte speziell auf den Hypothalamus ab. Sie verwendeten ein Virus, um die Anweisungen zu übermitteln, die den Gehirnzellen sagten: „Schalten Sie das mutierte HD-Gen aus, das William dort hineingesteckt hat!“.
Dies funktioniert natürlich nur bei Mäusen, die auf diese Weise im Labor modifiziert wurden – das normale HD-Gen in Menschen hat nicht die richtige Sequenz, um auf ähnliche Weise eliminiert zu werden.
Aber bei BAC-HD-Mäusen zeigten die Mäuse weniger Anzeichen von Depressionen in einem Verhaltenstest, wenn das mutierte Huntington-Krankheitsgen im Hypothalamus ausgeschaltet wurde. Symptome, die Wissenschaftler mit Angst in Verbindung bringen, blieben jedoch unverändert.
Was bringt uns das?
Dies ist eine nützliche Studie für Hirnforscher, weil sie darauf hindeutet, welche spezifischen Bereiche des Gehirns zu Depressionen bei HD beitragen könnten. Folgestudien an den Mäusen könnten weitere Details darüber aufdecken, wie ein dysfunktionaler Hypothalamus zu Depressionen führt.
Dieses Verständnis ist wirklich wichtig – Depressionen sind ein sehr wichtiges Symptom der HD, das zu großem Leid führt.
Aber der Ansatz, der verwendet wurde, um „Depressionen“ bei den Mäusen zu reduzieren, ist für menschliche HD-Patienten nicht nützlich, weil er auf genetischen Tricks beruht, die nur bei den BAC-HD-Mäusen funktionieren. Diese Studie deutet also darauf hin, wo es Probleme im Gehirn von HD-Patienten gibt, aber nicht, wie man sie behebt.
Diese Forschung bedeutet, dass ‚Ganzhirn‘-Ansätze am besten für die Behandlung der Huntington-Krankheit geeignet sein könnten. Gezielte Behandlungen, die den Hypothalamus verfehlen, reichen möglicherweise nicht aus, um die durch HD verursachten Depressionen zu kontrollieren. Das ist eine nützliche Lektion für Forscher, die an Behandlungen wie dem Stilllegen von Genen arbeiten, die möglicherweise in bestimmte Hirnbereiche injiziert werden müssen.
Gute Wissenschaft, schade um die Pressemitteilung
Passend zu einer Nachrichtenquelle namens HDBuzz haben wir eine Biene in unserer Haube über Pressemitteilungen. Zu oft sehen wir gute Wissenschaft in Pressemitteilungen, die von den Öffentlichkeitsarbeitsbüros der Universitäten verfasst wurden, übertrieben dargestellt, die Zitate von Wissenschaftlern enthalten, die oft aus dem Zusammenhang gerissen werden. Nachrichtenartikel, die auf diesen Pressemitteilungen basieren, verstärken den Hype und führen möglicherweise zu Irreführung und Enttäuschung von HD-Familienmitgliedern.
Die Pressemitteilung der Universität Lund, die diesen Artikel begleitete, trug den Titel „Durchbruch bei der Huntington-Krankheit“ und enthielt ein Zitat von Dr. Petersen, in dem er erklärte: „Wir sind die ersten, die zeigen, dass es möglich ist, die Depressionssymptome der Huntington-Krankheit zu verhindern, indem wir das erkrankte Protein in Nervenzellpopulationen im Hypothalamus im Gehirn deaktivieren“.
Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass wir hier über sehr einfache Mausverhaltenstests sprechen – nicht über die „Depressionssymptome der Huntington-Krankheit“, was für Menschen, die nur die Pressemitteilung sehen, nicht klar ist. Und während die gentechnisch veränderten Mäuse etwas besser gemacht wurden, indem das HD-Gen in ihrem Hypothalamus deaktiviert wurde, ist dieser Ansatz bei menschlichen HD-Patienten nicht anwendbar, weil ihre HD-Gene nicht die Sequenzen enthalten, die benötigt werden, um sie mit dem von Petersen und Kollegen verwendeten Virus auszuschalten.
Diese Unterscheidungen mögen für Wissenschaftler, die in den Nachrichten über diese Forschung lesen, klar sein, aber nicht so klar für Familienmitglieder. HD-Familienmitglieder, die eine solche Pressemitteilung lesen, werden wahrscheinlich nur sehen, dass dieses Team „Depressionssymptome bei HD verhindert hat“, was sie auf Enttäuschung vorbereitet.
Wir werden die Forscher weiterhin dazu anhalten, die Qualität der Pressemitteilungen zu verbessern, damit die Nachrichten, die HD-Familienmitglieder erreichen, mehr Hoffnung als Hype enthalten. Behalten Sie in der Zwischenzeit HDBuzz im Auge, um die Geschichte hinter den Schlagzeilen zu erfahren.
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