Kritieke rol van vitamine D in de dopaminerge functie en schizofrenie

samenvatting: Neurowetenschappers hebben ontdekt hoe vitamine D-tekort de ontwikkeling van neuronen beïnvloedt, wat bijdraagt ​​aan aandoeningen zoals schizofrenie.

Met behulp van innovatieve technologie konden ze vaststellen dat vitamine D-tekort niet alleen de ontwikkeling van neuronen verandert, maar ook het dopamine-afgiftemechanisme in de hersenen beïnvloedt. Ze ontdekten dat de afgifte van dopamine verbeterd was in cellen die werden gekweekt in aanwezigheid van vitamine D, in vergelijking met een controle.

Deze studie bevestigt het belang van vitamine D in de structurele differentiatie van dopaminerge neuronen en suggereert dat vitamine D-tekort bij de moeder de vorming van vroege dopaminecircuits kan veranderen.

Belangrijkste feiten:

1. Het onderzoeksteam toonde aan dat vitamine D-tekort de groeimechanismen en dopamine-secretie in dopamine-neuronen beïnvloedt.
2. Ze ontdekten dat de afgifte van dopamine verbeterd was in cellen die werden gekweekt in aanwezigheid van het vitamine D-hormoon, in vergelijking met een controle.
3. De studie veronderstelt dat vroege veranderingen in de differentiatie van dopaminerge neuronen als gevolg van vitamine D-tekort de neurologische oorsprong kunnen zijn van dopamine-disfunctie bij volwassenen die schizofrenie ontwikkelen.

bron: Universiteit van Queensland

Neurowetenschappers van de University of Queensland hebben met een nieuwe techniek ontdekt hoe vitamine D-tekort de ontwikkeling van neuronen bij schizofrenie beïnvloedt.

Het blad is gepubliceerd in Journal of Neurochemie.

Professor Darrell Iles bouwde voort op eerder onderzoek buiten zijn laboratorium aan het Queensland Brain Institute waarin vitamine D-tekort bij de moeder werd gekoppeld aan stoornissen in de hersenontwikkeling, zoals schizofrenie, om de functionele veranderingen die in de hersenen optreden te begrijpen.

Schizofrenie wordt in verband gebracht met veel ontwikkelingsrisicofactoren, zowel genetische als omgevingsfactoren. Hoewel de exacte neurologische oorzaken van de stoornis niet bekend zijn, is wel bekend dat schizofrenie wordt geassocieerd met een duidelijke verandering in de manier waarop de hersenen dopamine gebruiken, de neurotransmitter die vaak wordt aangeduid als het ‘beloningsmolecuul’ van de hersenen.

Professor Ailes onderzocht mechanismen die mogelijk verband houden met abnormale dopaminesecretie en ontdekte dat vitamine D-tekort bij de moeder de vroege ontwikkeling en latere differentiatie van dopaminerge neuronen beïnvloedt.

Het team van het Queensland Brain Institute ontwikkelde dopamine-achtige cellen om het differentiatieproces in vroege dopaminerge neuronen na te bootsen dat normaal gesproken optreedt tijdens de embryonale ontwikkeling.

Ze transplanteerden neuronen in zowel de aan- als afwezigheid van het actieve vitamine D-hormoon. In drie verschillende modelregimes werd aangetoond dat ze de uitgroei van dopaminerge neurieten aanzienlijk verhogen. Vervolgens toonden ze veranderingen in de verdeling van presynaptische eiwitten die verantwoordelijk zijn voor de afgifte van dopamine in deze neuronen.

“Wat we ontdekten, is dat het veranderde differentiatieproces in de aanwezigheid van vitamine D er niet alleen voor zorgt dat cellen anders groeien, maar ook een mechanisme rekruteert om dopamine op een andere manier af te geven”, zei professor Iles.

Met behulp van een nieuwe visualisatietool die bekend staat als pseudofluorescente neurotransmitters, kan het team vervolgens functionele veranderingen in presynaptische opname en afgifte van dopamine analyseren in aanwezigheid en afwezigheid van vitamine D.

Ze toonden aan dat de afscheiding van dopamine was verbeterd in cellen die waren gekweekt in aanwezigheid van het hormoon in vergelijking met een controle.

“Dit is definitief bewijs dat vitamine D de structurele differentiatie van dopaminerge neuronen beïnvloedt.”

Door gebruik te maken van de vooruitgang in het richten en visualiseren van afzonderlijke moleculen in de terminals van presynaptische zenuwen, hebben professor Iles en zijn team hun lang gekoesterde overtuiging kunnen onderzoeken dat vitamine D-tekort bij de moeder de vorming van vroege dopaminecircuits verandert.

Het team onderzoekt nu of andere omgevingsrisicofactoren voor schizofrenie, zoals maternale hypoxie of infectie, op dezelfde manier de differentiatieroute van dopamine-neuronen veranderen.

Iles en zijn team zijn van mening dat dergelijke vroege veranderingen in de differentiatie en functie van dopamineneuronen later de neurologische oorsprong kunnen zijn van dopaminedisfunctie bij volwassenen die schizofrenie ontwikkelen.

Over dit nieuws over neurowetenschappen en onderzoek naar geestelijke gezondheid

auteur: Daryl Eilanden
bron: Universiteit van Queensland
communicatie: Darrell Eilanden – Universiteit van Queensland
afbeelding: Afbeelding gecrediteerd aan Neuroscience News

Oorspronkelijke zoekopdracht: vrije toegang.
“Vitamine D: een krachtige regulator van de differentiatie en functie van dopaminerge neuronenDoor Renata Aparecida, Nedel Bertil et al. Journal of Neurochemie

een samenvatting

Vitamine D: een krachtige regulator van de differentiatie en functie van dopaminerge neuronen

Vitamine D is geïdentificeerd als een sleutelfactor in dopaminerge neurogenese en differentiatie. Aldus is ontwikkelingsvitamine D-tekort (DVD) in verband gebracht met abnormale dopamine-signaleringsstoornissen met een neurologische basis zoals schizofrenie.

Hier leveren we verder bewijs voor een rol voor vitamine D als bemiddelaar van dopaminerge ontwikkeling door aan te tonen dat het de uitgroei van neurieten, de vertakking van neurieten, de herverdeling van presynaptische eiwitten, de productie van dopamine en functionele secretie verhoogt in verschillende in vitro modellen van de ontwikkeling van dopaminerge cellen, waaronder SH-SY5Y. Cellen, mesencefale primaire culturen en mesencefale co-agro/striatum.

Deze studie blijft vitamine D identificeren als een differentiatiefactor die belangrijk is voor de ontwikkeling van dopamineneuronen, en toont nu voor het eerst aan dat chronische blootstelling aan het actieve hormoon vitamine D het vermogen van zich ontwikkelende neuronen om dopamine af te geven, vergroot.

Deze studie heeft ook implicaties voor het begrijpen van de mechanismen die ten grondslag liggen aan het verband tussen dvd-deficiëntie en schizofrenie.