Angst, Autismus, Schizophrenie und das Tourette-Syndrom haben jeweils ihre eigenen charakteristischen Merkmale, aber ein Faktor, der diese und die meisten anderen psychischen Störungen überbrückt, ist die Störung des zirkadianen Rhythmus, so ein Team von Forschern aus den Bereichen Neurowissenschaften, Pharmazie und Informatik an der University of California, Irvine .
In einem kürzlich im Nature-Journal Translational Psychiatry veröffentlichten Artikel stellen die Wissenschaftler die Hypothese auf, dass CRD ein psychopathologischer Faktor ist, den ein breites Spektrum psychischer Erkrankungen gemeinsam hat, und dass die Erforschung seiner molekularen Grundlagen der Schlüssel zur Erschließung besserer Therapien und Behandlungen sein könnte.
Zirkadiane Rhythmen spielen eine grundlegende Rolle in allen biologischen Systemen auf allen Ebenen, von Molekülen bis hin zu Populationen. Unsere Analyse ergab, dass die Störung des zirkadianen Rhythmus ein Faktor ist, der das gesamte Spektrum psychischer Gesundheitsstörungen weitgehend überdeckt.“
Pierre Baldi, Study Senior Author und Distinguished Professor, Computer Science, University of California – Irvine
Die Hauptautorin Amal Alachkar, eine Neurowissenschaftlerin und Professorin für Lehre am Department of Pharmaceutical Sciences der UCI, wies auf die Herausforderungen hin, die Hypothese des Teams auf molekularer Ebene zu testen, sagte jedoch, dass die Forscher reichlich Beweise für den Zusammenhang fanden, indem sie die von Fachleuten begutachtete Literatur am meisten gründlich untersuchten weit verbreitete psychische Störungen.
„Das verräterische Zeichen einer Störung des zirkadianen Rhythmus – ein Problem mit dem Schlaf – war bei jeder Störung vorhanden“, sagte Alachkar. „Obwohl unser Fokus auf weithin bekannten Erkrankungen wie Autismus, ADHS und bipolaren Störungen lag, argumentieren wir, dass die CRD-Psychopathologie-Faktor-Hypothese auf andere psychische Gesundheitsprobleme wie Zwangsstörungen, Anorexia nervosa, Bulimia nervosa, Esssucht und verallgemeinert werden kann Parkinson-Krankheit.“
Zirkadiane Rhythmen regulieren die physiologische Aktivität und die biologischen Prozesse unseres Körpers während jedes Sonnentages. Synchronisiert mit einem 24-Stunden-Hell-Dunkel-Zyklus beeinflusst der zirkadiane Rhythmus, wann wir normalerweise schlafen müssen und wann wir wach sind. Sie verwalten auch andere Funktionen wie Hormonproduktion und -freisetzung, Aufrechterhaltung der Körpertemperatur und Festigung von Erinnerungen. Ein effektiver, unterbrechungsfreier Betrieb dieses natürlichen Zeitmesssystems ist laut den Autoren des Papiers für das Überleben aller lebenden Organismen notwendig.
Zirkadiane Rhythmen sind von Natur aus empfindlich gegenüber Hell/Dunkel-Hinweisen, sodass sie durch nächtliche Lichteinwirkung leicht gestört werden können, und das Ausmaß der Störung scheint geschlechtsabhängig zu sein und sich mit dem Alter zu ändern. Ein Beispiel ist eine hormonelle Reaktion auf CRD, die von schwangeren Frauen gefühlt wird; Sowohl die Mutter als auch der Fötus können klinische Auswirkungen von CRD und chronischem Stress erfahren.
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„Ein interessantes Thema, das wir untersucht haben, ist das Zusammenspiel von zirkadianen Rhythmen und psychischen Störungen mit Sex“, sagte Baldi, Direktor des UCI-Instituts für Genomik und Bioinformatik. „Zum Beispiel tritt das Tourette-Syndrom hauptsächlich bei Männern auf, und die Alzheimer-Krankheit ist bei Frauen um etwa zwei Drittel zu einem Drittel häufiger.“
Laut Wissenschaftlern ist auch das Alter ein wichtiger Faktor, da CRD die neurologische Entwicklung im frühen Leben beeinträchtigen und außerdem zum Auftreten von altersbedingten psychischen Störungen bei älteren Menschen führen kann.
Baldi sagte, ein wichtiges ungelöstes Problem zentriere sich auf die kausale Beziehung zwischen CRD und psychischen Gesundheitsstörungen: Ist CRD eine Schlüsselfigur bei der Entstehung und dem Ausbruch dieser Krankheiten oder ein sich selbst verstärkendes Symptom beim Fortschreiten der Krankheit?
Um diese und andere Fragen zu beantworten, schlägt das UCI-geführte Team eine Untersuchung von CRD auf molekularer Ebene unter Verwendung von Transkriptom- (Genexpression) und Metabolom-Technologien in Mausmodellen vor.
„Dies wird ein Prozess mit hohem Durchsatz sein, bei dem die Forscher alle paar Stunden entlang des zirkadianen Zyklus Proben von gesunden und kranken Probanden entnehmen“, sagte Baldi. „Dieser Ansatz ist beim Menschen mit Einschränkungen anwendbar, da nur Serumproben wirklich verwendet werden können, aber er könnte in großem Maßstab in Tiermodellen, insbesondere Mäusen, angewendet werden, indem zusätzlich Gewebeproben aus verschiedenen Gehirnbereichen und verschiedenen Organen entnommen werden Dies sind umfangreiche, sorgfältige Experimente, die von einem Laborkonsortium profitieren könnten.“
Er fügte hinzu, dass eine systematische Durchführung der Experimente in Bezug auf Alter, Geschlecht und Gehirnbereiche zur Untersuchung der circadianen molekularen Rhythmik vor und während des Fortschreitens der Krankheit der Forschungsgemeinschaft für psychische Gesundheit helfen würde, potenzielle Biomarker, kausale Zusammenhänge und neuartige Therapeutika zu identifizieren Ziele und Wege.
An diesem Projekt waren Wissenschaftler der UCI-Abteilung für Pharmazeutische Wissenschaften, des Zentrums für Neurobiologie des Lernens und Gedächtnisses, der Abteilung für Informatik, der Abteilung für Neurobiologie und Verhalten und des Instituts für Genomik und Bioinformatik beteiligt; sowie das Oppenheimer Center for Neurobiology of Stress and Resilience der UCLA und das Goodman-Luskin Microbiome Center. Die National Institutes of Health leisteten finanzielle Unterstützung.
Quelle:
Universität von Kalifornien – Irvine
Referenz:
Alachkar, A., et al. (2022) Die versteckte Verbindung zwischen zirkadianer Entropie und psychischen Störungen. Translationale Psychiatrie. doi.org/10.1038/s41398-022-02028-3.
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