Integrine und Protocadherine in glutamatergen Schaltkreisen: Identifizierung gemeinsamer Signalwege und molekularer Ziele bei Angstzuständen und schweren depressiven Störungen (GAPsy) (GAPsy)

Die Studie ist in zwei Teile gegliedert. Im ersten Teil werden die Forscher 10 Patienten mit MDD-AD und 10 HC rekrutieren und dabei die Einschluss- und Ausschlusskriterien befolgen. Jeder Teilnehmer wird von einem Team erfahrener Psychologen und Kliniker beurteilt und führt strukturierte klinische Interviews durch, um das Vorhandensein/Fehlen von psychiatrischen Störungen der Achsen I und II (SCID-I und SCID-II) zu beurteilen (erster Besuch). Darüber hinaus wird in allen Probanden der Grad der depressiven/manischen Dysintomatologie mithilfe klinischer Skalen und psychopathologischer Tests gemessen, wie z. B. der Hamilton Depression Rating Scale (HAM-D), der Montgomery-Asberg Depression Rating Scale (MADRS), der Hamilton Anxiety Rating Scale (HAM-A) und Brief Psychiatric Rating Scale (BPRS) (zweiter Besuch; innerhalb einer Woche nach dem ersten Screening-Besuch). Darüber hinaus werden zusätzliche klinische Daten aus Krankenakten und Interviews mit Psychiatern (sofern verfügbar) extrapoliert.

Die Ermittler werden außerdem die Eignung jedes Teilnehmers bewerten, sich der multimodalen Erfassung von Magnetresonanztomographiedaten (MRT) mit einem 7T-GE-Scanner zu unterziehen. Die Neuroimaging-Sitzung, die beim dritten Besuch (innerhalb eines Monats nach dem zweiten Besuch) durchgeführt wird, umfasst:

• T1-gewichtete Bildaufnahme: Untersuchung der volumetrischen Unterschiede der weißen und grauen Substanz zwischen Probanden im präfrontal-limbischen Weg.
• fMRT: zur Beurteilung funktioneller Verbindungen zwischen präfrontalem Kortex und limbischem System.
• 1H-MRS: zur Untersuchung der glutamatergen Neurotransmission im anterioren cingulären und dorsolateralen präfrontalen Kortex.

Die Sequenzen werden dank der 32-Kanal-Gehirnspule (NovaMedical) optimiert, um Artefakte und Inhomogenitäten in Bildern zu reduzieren.

Der zweite Teil der Studie wird Mausmodelle umfassen. Um genauer zu beurteilen, ob Pcdh9-Defizite die Anzahl und Morphologie erregender Synapsen beeinflussen, werden elektronenmikroskopische Analysen an Pcdh9-Knockout-Mäusen durchgeführt. Die glutamaterge Signalübertragung wird auch auf biochemischer Ebene untersucht: Die Expressionsniveaus aller wichtigen Glutamatrezeptor-Untereinheiten (ionotrop und metabotrop) werden durch die Analyse kortikaler Proteinlysate (Gesamtlysate) in erwachsenen Mäusen (3–4 Monate) untersucht. Um darüber hinaus feinere Veränderungen in der Glutamatrezeptor-Expression zu identifizieren, wird deren intrazelluläre und Oberflächenexpression mithilfe des BS3-Vernetzungstests analysiert.

Die Forscher werden auch mit der Charakterisierung der Interaktion zwischen Integrin β3 und Protocadherin9 fortfahren, indem sie eine Co-Immunpräzipitationsanalyse aus dem Gehirn von Mäusen verwenden: Im Falle positiver Ergebnisse (mindestens 3 Replikate) werden weitere Analysen durchgeführt, um zu untersuchen, ob die beiden Proteine ​​direkt binden .

Außerdem wird eine elektrophysiologische Charakterisierung der Itgb3- und Pcdh9-Mausmuster im medialen präfrontalen Kortex sowohl auf synaptischer als auch auf lokaler Netzwerkebene durchgeführt und schließlich wird eine Bewertung der funktionellen Wiederherstellung von Verhaltens- und elektrophysiologischen Defiziten durchgeführt, die durch CRISPRa vermittelt werden. In diesem Fall werden Experimente an Mausmodellen durchgeführt, um festzustellen, ob eine Überexpression von Integrin β3 oder Protocadherin9 Defekte in der synaptischen glutamatergen Übertragung kompensieren könnte, die durch Mängel in CAMs verursacht werden.