Zur Rolle von microRNA bei geistiger Behinderung
MiRNAs sind kleine nicht-kodierende RNA, die post-transkriptional die Genexpression regulieren. Neuere Ergebnisse zeigen, dass miRNA im Nervensystem von Wirbeltieren exprimiert werden. Ihre Expression wird durch die synaptische Aktivität moduliert, was für Lern- und Gedächtnisfunktionen wichtig ist. Das EU-finanzierte Projekt NEURO-MIR-NETWORKS (MicroRNA networks in neuronal development and plasticity) analysierte nun am Modell von Hippocampussynapsen die Rolle von miRNA bei der Proteinsynthese, neuronalen Entwicklung und Plastizität. Vor allem sollten miRNA-vermittelte Signalwege in der synaptischen Entwicklung identifiziert und damit Interventionsstrategien für psychische Erkrankungen entwickelt werden. Die Forscher fanden heraus, dass im Gehirn angereicherte miRNA wie miR-137 entscheidend die synaptische Aktivität und Plastizität steuert. Die Assoziation von miR-137 mit ID und ASD bestätigt die Vermutung, dass eine glutamaterge Fehlfunktion Ursache von miR-137-assoziierten kognitiven Störungen ist. Die Studie ging weiter davon aus, dass miR-137 über die Modulation des Glutamatrezeptors vom Typ AMPA direkt die Funktion exzitatorischer Synapsen reguliert. Analysen von miRNA an Tiermodellen für ASD ergaben am Valproinsäure (VPA)-Rattenmodell für ASD eine Erweiterung der Amygdala, wie sie bei jugendlichen ASD-Patienten zu beobachten ist. Jüngste Untersuchungen legen nahe, dass die veränderte neuronale Entwicklung und Morphologie bei ASD auf fehlerhafte Prozesse nach der Transkription zurückgehen könnte, die durch miRNA streng reguliert werden. Die Forscher führten genomweite Expressionsanalysen am Transkriptom in der Amygdala von VPA-Ratten durch und wiesen dabei eine erhöhte Expression von miR-181c und miR-30d nach. Die Überexpression korrelierte mit der Fehlregulation verwandter Zielstrukturen dieser miRNAs, die an der neuronalen Entwicklung beteiligt sind. Insgesamt liefert das Projekt neue Erkenntnisse, wie die Fehlregulation von miRNA im Gehirn zur Pathophysiologie von ID und ASD beitragen könnte. Die im Rahmen des Projekts entwickelten Tiermodelle für neurologische Erkrankungen könnten auch für die Entwicklung miRNA-basierter Therapien eingesetzt werden.
