Wissen-News Melatonin verbessert das Langzeitgedächtnis – bei Mäusen
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21. August 2023, 15:13 Uhr
Japanische Forschende haben männlichen Mäusen das Hormon Melatonin und verwandte Medikamente verabreicht. Dabei stellte sich heraus, dass das Langzeitgedächtnis der Mäuse deutlich verbessert wurde. Die Medikamente zeigten jedoch unterschiedliche Auswirkungen bei den Schlüsselproteinen, die zur Gedächtnisbildung beitragen.
Ein japanisches Forschungsteam hat die Auswirkungen von drei Substanzen auf die Gedächtnisbildung untersucht. Dabei zeigte sich, dass "Melatonin an der Förderung der Bildung des Langzeitgedächtnisses für Objekterkennung beteiligt ist", erklärt Atsuhiko Chiba vom Fachbereich für Material- und Biowissenschaften der naturwissenschaftlichen und technischen Fakultät der Sophia-Universität in Tokio. Zumindest gilt dies bei Mäusen.
Zum einen haben die Forschenden männlichen Mäusen das Hormon Melatonin injiziert, dass von der Zirbeldrüse im Gehirn ausgeschüttet wird. Zum anderen haben sie die Auswirkungen von zwei Medikamenten beobachtet: Ein biologischer Metabolit von Melatonin namens N1-Acetyl-5-Methoxychinuramin (AMK) und Ramelteon – ein Medikament, das den Melatoninrezeptor bindet und aktiviert.
Nach der Verabreichung von jeweils einem Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht an den Nagern zeigte sich eine deutliche Verbesserung des Langzeitgedächtnisses. Die Forschenden entschieden sich bei der Verabreichung der Präparate gegen weibliche Mäuse. Durch ihre Fortpflanzungszyklen hätte es zu mögliche Variabilität der Daten kommen können. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin NeuroReport veröffentlicht.
Welche Proteinen sind der Verbesserung der Gedächtnisbildung beteiligt?
Zusätzlich untersuchten das Team, welche an der Gedächtnisbildung beteiligten Schlüsselproteine zur Gedächtnisverbesserung beitrugen. Dafür haben sie die biochemische Anlagerung von Phosphatgruppen an Proteinstrukturen (auch Phosphorylierung genannt) durch die Sezierung der Mäusegehirne untersucht.
Es zeigte sich, dass die Proteine Kinase (ERK), Calcium/Calmodulin-abhängige Kinase IIα (CaMKIIα) und Creb (ein cAMP-Response-Element-bindendes Protein) maßgeblich an der Verbesserung des Langzeitgedächtnisses bei den Labormäusen beteiligt war. Zwei weitere Schlüsselproteine, CaMKIIβ und CaMKIV, waren dagegen weniger relevant und zeigten teilweise auch Verschlechterungen der Phosphorylierung.
Laut der Forschungsgruppe könnte ihr Ergebnis zu Entwicklung neuer Medikamente beitragen, die altersbedingten Gedächtnisstörungen mindern könnten – und mit nur geringen Nebenwirkungen.
