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Laufendes Projekt
ADHS ist eine weit verbreitete Neuronenentwicklungsstörung und psychische Erkrankung bei Kindern und Jugendlichen, die häufig bis ins Erwachsenenalter persistierend. Ätiologie und Pathophysiologie von ADHS sind nach wie vor ungeklärt; es gibt jedoch Hinweise darauf, dass genetische und umweltbedingte Faktoren die Reifung und Entwicklung des Gehirns wahrscheinlich beeinflussen.
Bestehende Modelle für ADHS, ob in vivo oder in vitro, bilden nicht das gesamte Spektrum der Merkmale oder der genetischen Ausstattung der Krankheit vollständig ab, was für das Verständnis der molekularen Mechanismen oder des Ansprechens auf eine Therapie notwendig ist. Daher ist es dringend erforderlich, ein Modell zu schaffen, das die bei ADHS auftretenden Entwicklungsveränderungen nachbildet.
Die Umwandlung menschlicher Körperzellen in induzierte pluripotente Stammzellen (hiPSC) und die Steuerung ihres Wachstums in neuronale Zellen ist eine fortschrittliche Technologie, die die Möglichkeit bietet, lebende menschliche Neuronen zur Untersuchung komplexer genetischer Krankheiten wie Neuroentwicklungsstörungen (z. B. ADHS) zu erzeugen. Das Hauptziel des Projekts ist die Schaffung eines Pools von iPSC von Patienten und Kontrollpersonen, um zelluläre Phänotypen und molekulare Veränderungen zu untersuchen, die zu Neuroentwicklungsverzögerungen führen könnten. Unsere Forschung fokussiert die Wachstumsraten in verschiedenen Entwicklungsphasen, z. B. bei iPSC und NSC. Die neuronale Reifung und Funktionalität werden ebenfalls bewertet, einschliesslich der Synapsenbildung und der neuronalen Aktivität mittels Kalzium-Bildgebung.
Im Rahmen der Studie werden Faktoren untersucht, von denen angenommen wird, dass sie mit ADHS in Verbindung stehen, wie z. B. Neuroinflammation und oxidativer Stress. Zentrale molekulare Signalwege wie der Wnt-Signalweg werden untersucht, der für seine umfassende Beteiligung an der Entwicklung, der Neurogenese und der Erhaltung von Neuronen bekannt ist.
Darüber hinaus werden die Auswirkungen einer Behandlung auf die genannten Parameter bewertet, um die Wirkungsmechanismen von Therapien wie dem Psychostimulans Methylphenidat oder der Nahrungsergänzung mit Omega-3-Fettsäuren zu verstehen.
TV-Link SRF PULS 02.05.2022 Hyperaktivität-Erwachsene unter Dauerstrom (12.47 min)
Lucia Dutan Polit, Ilse Eidhof, Rhiannon V. McNeill, Katherine M. Warre-Cornish, Cristine Marie Yde Ohki, Natalie Monet Walter, Carlo Sala, Chiara Verpelli, Franziska Radtke, Silvana Galderisi, Armida Mucci, Ginetta Collo, Frank Edenhofer, Maija L. Castrén, János M. Réthelyi, Morten Ejlersen, Sonja Simone Hohmann, Mirolyuba S. Ilieva, Renate Lukjanska, Rugile Matuleviciute, Tanja Maria Michel, Femke M.S. de Vrij, Steven A. Kushner, Bas Lendemeijer, Sarah Kittel-Schneider, Georg C. Ziegler, Doris Gruber-Schoffnegger, R. Jeroen Pasterkamp, Amal Kasri, Marie-Claude Potier, Jürgen A. Knoblich, Oliver Brüstle, Michael Peitz, Emilio Merlo Pich, Adrian J. Harwood, Elsa Abranches, Anna Falk, Anthony C. Vernon, Edna Grünblatt, Deepak P. Srivastava, Recommendations, guidelines, and best practice for the use of human induced pluripotent stem cells for neuropharmacological studies of neuropsychiatric disorders, Neuroscience Applied, 2023, 101125, ISSN 2772-4085,
https://doi.org/10.1016/j.nsa.2023.101125.
Yde Ohki CM, Walter NM, Rickli M, Van Puyenbroeck P, Döring C, Hoffmann P, Herms S, Maria Werling A, Walitza S, Grünblatt E. Generation of induced pluripotent stem cells from two ADHD patients and two healthy controls. Stem Cell Res. 2023 Mar 27;69:103084. doi:10.1016/j.scr.2023.103084.
Yde Ohki CM, Walter NM, Bender A, Rickli M, Ruhstaller S, Walitza S, Grünblatt E. Growth rates of human induced pluripotent stem cells and neural stem cells from attention-deficit hyperactivity disorder patients: a preliminary study. J Neural Transm (Vienna). 2023 Mar;130(3):243-252. doi:10.1007/s00702-023-02600-1.
Yde Ohki CM, McNeill RV, Nieberler M, Radtke F, Kittel-Schneider S, Grünblatt E. Promising Developments in the Use of Induced Pluripotent Stem Cells in Research of ADHD. Curr Top Behav Neurosci. 2022;57:483-501. doi:10.1007/7854_2022_346.
Yde Ohki CM, Grossmann L, Döring C, Hoffmann P, Herms S, Werling AM, Walitza S, Grünblatt E. Generation of integration-free induced pluripotent stem cells from healthy individuals. Stem Cell Res. 2021 May;53:102269. doi:10.1016/j.scr.2021.102269.
Grossmann L, Yde Ohki CM, Döring C, Hoffmann P, Herms S, Werling AM, Walitza S, Grünblatt E. Generation of integration-free induced pluripotent stem cell lines from four pediatric ADHD patients. Stem Cell Res. 2021 May;53:102268. doi:10.1016/j.scr.2021.102268.
Filice F, Schwaller B, Michel TM, Grünblatt E. Profiling parvalbumin interneurons using iPSC: challenges and perspectives for Autism Spectrum Disorder (ASD). Mol Autism. 2020 Jan 29;11(1):10. doi:10.1186/s13229-020-0314-0.
Re S, Dogan AA, Ben-Shachar D, Berger G, Werling AM, Walitza S, Grünblatt E. Improved Generation of Induced Pluripotent Stem Cells From Hair Derived Keratinocytes - A Tool to Study Neurodevelopmental Disorders as ADHD. Front Cell Neurosci. 2018 Sep 25;12:321. doi:10.3389/fncel.2018.00321.
Prof. Dr. Edna Grünblatt
Psychiatrische Universitätsklinik Zürich
Kinder- und Jugendpsychiatrie und Psychotherapie
edna.gruenblatt@kjpd.uzh.ch
