Prisma

Kynurensäure und Schizophrenie

Mäuse mit KMO-Mangel sind verhaltensgestört

cae | Störungen des enzymatischen Abbaus von Tryptophan werden mit psychischen Störungen und Krankheiten in Verbindung gebracht. Eine der Ursachen ist ein Mangel an Kynurenin-3-Monooxygenase (KMO).
Versuchsmaus auf einem „elevated plus maze“. Bei Gefahr flüchtet sie in den linken oder rechten Arm des Kreuzes, um sich hinter den hohen Wänden zu verstecken.

Die Aminosäure Tryptophan wird teilweise zu Kynurenin abgebaut, aus dem entweder durch oxidative Desaminierung die Kynurensäure oder durch Oxidation das 3-Hydroxy-­kynurenin entsteht. Ein Überschuss von Kynurensäure aufgrund eines KMO-Mangels ist potenziell pathogen, weil Kynurensäure die Blut-Hirn-Schranke überwindet und dort als Antagonist sowohl des nicotinergen Acetylcholinrezeptors (Bindung an die α7 -Untereinheit) als auch des NMDA-Rezeptors von Neuronen agiert.

Eine schwedisch-amerikanische ­Forschungsgruppe hat gentechnisch veränderte Mäuse mit einem KMO-Mangel sechs verschiedenen Tests ­unterzogen, die für ein schizophrenes Verhalten relevant sind. Einer davon ist der „Angsttest“ mithilfe des „elevated plus maze“. Dabei handelt es sich um ein kreuzförmiges Podest mit zwei offenen und zwei seitlich geschlossenen Armen, die der Maus als Laufflächen dienen. Sie kann sich auf dem Podest frei bewegen, aber nicht von ihm hinunterklettern, und wegen der Höhe springt sie auch nicht hinunter. Die Maus hält sich meistens auf einem offenen Arm des Podestes auf, aber wenn sie sich bedroht fühlt, z. B. aufgrund eines optischen oder akustischen Reizes, flüchtet sie in einen der geschlossenen Arme.

Die KMO-Mangel-Mäuse zeigten ein schizophrenes Verhalten, indem sie ängstlicher als die Kontrollmäuse waren und sich auch nicht an die eigentlich harmlosen Reize gewöhnten. Die anderen Verhaltenstests ergaben ebenfalls einen Zusammenhang zwischen KMO-Mangel und schizophrenem Verhalten der Mäuse. |

Quelle

Erhardt S, et al. Adaptive and Behavioral Changes in Kynurenine 3-Monooxygenase Knockout Mice: Relevance to Psychotic Dis­orders. Biol Psychiatry; Epub 16.12.2016

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