Niedrige Genexpression des Knochenmorpogenetischen Proteins 7 in Gehirnstamm-Astrozyten bei schwerer Depression

Der noradrenerge Locus coeruleus (LC) ist die Hauptquelle für Norepinephrin im Gehirn, ein Neurotransmitter, der eine wesentliche Rolle in der Pathologie der schweren depressiven Störung (MDD) sowie in der therapeutischen Wirkung vieler Antidepressiva spielt. Ziel dieser Studie war es, potenzielle Mediatoren der noradrenergen Dysfunktion im Gehirn bei MDD zu identifizieren. Das Knochenmorpogenetische Protein 7 (BMP7), ein Mitglied der Transforming Growth Factor-β-Superfamilie, ist ein kritischer Mediator der Differenzierung noradrenerger Neuronen während der Entwicklung und hat neurotrophe sowie neuroprotektive Effekte auf reife catecholaminerge Neuronen. Eine Echtzeit-PCR von revers transkribierter RNA, die aus Homogenaten von LC-Gewebe von 12 gepaarten MDD-Probanden und psychiatrisch normalen Kontrollprobanden isoliert wurde, ergab niedrige BMP7-Genexpressionsniveaus bei MDD. Es wurden keine Unterschiede in den Genexpressionsniveaus anderer Mitglieder der BMP-Familie im LC beobachtet, und die BMP7-Genexpression war im präfrontalen Kortex und in der Amygdala bei MDD-Probanden normal. Die Laser-Capture-Mikrodissektion von noradrenergen Neuronen, Astrozyten und Oligodendrozyten aus dem LC ergab, dass die BMP7-Genexpression in LC-Astrozyten im Vergleich zu anderen Zelltypen am höchsten war und dass die mit MDD assoziierte Reduktion der BMP7-Genexpression auf Astrozyten beschränkt war. Ratten, die chronischer sozialer Niederlage ausgesetzt waren, zeigten eine ähnliche Reduktion der BMP7-Genexpression im LC. BMP7 hat einzigartige Entwicklungs- und trophische Funktionen auf catecholaminerge Neuronen, und diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die verringerte Unterstützung durch Astrozyten für pontine LC-Neuronen zur Pathologie der noradrenergen Neuronen im Gehirn bei MDD beitragen könnte.