Torwächter des Gehirns

Genmutation als Ursache der Schizophrenie lokalisiert

Robert Klatt

Eine Genmutation, die den Torwächter des Gehirns beeinflusst, wurde als Ursache der Schizophrenie lokalisiert.

Los Angeles (U.S.A.). Weltweit leiden etwa 20 Millionen Menschen an einer Schizophrenie. Die Symptome der psychischen Erkrankung sind etwa Störungen des Ich-Bewusstseins und der Eigenwahrnehmung, Paranoia und Halluzinationen. Bisher konnte die Medizin noch nicht herausfinden, welche Ursachen die Krankheit hat. Bekannt ist lediglich, dass es Risikogene für die Krankheit gibt. Wie und wo diese genau wirken, konnte die Forschung jedoch bisher nicht herausfinden.

Das stärkste bisher bekannte Risikogen ist SAP97. Laut Studien erhöhen Defekte in diesem Gen das Risiko für eine Schizophrenie  um das 40-fache. „Die reduzierte SAP97-Funktion verursacht damit die größte Zunahme des Schizophrenie-Risikos, die wir bisher beim Menschen kennen. Aber die genaue Funktion von SAP97 ist seit Jahrzehnten ein Rätsel“, erklärt Bruce Herring von der University of Southern California.

Veränderungen im Hirnstoffwechsel?

Es ist bekannt, dass SAP97 entscheidend für die Synapsenfunktion ist und den Neurotransmitter Glutamat beeinflusst. Bei Menschen mit einem Defekt am SAP97-Gen konnten aber noch keine Veränderungen im Hirnstoffwechsel des Neurotransmitters entdeckt werden. Wo das defekte Gen sich im Gehirn auswirkt, war ebenfalls unbekannt.

Wirkort von SAP97

Laut einer Publikation im Fachmagazin Nature Communications haben die Wissenschaftler um Herring nun entdeckt, welchen Wirkort SAP97 hat. Damit haben sie einen möglichen Ursprungsort der Schizophrenie gefunden. Als Basis der Studie diente die Frage, ob der Gyrus dentatus eventuell für die Gyrus dentatus entscheidend ist. Es handelt sich dabei um eine Unterstruktur im Hippocampus, die der Eingang zum Gedächtniszentrum des Gehirns ist. Zudem überwacht der Gyrus dentatus Reize und Informationen.

Bei Menschen mit Schizophrenie scheint diese Wächterfunktion nicht korrekt zu funktionieren. Der Gyrus dentatus stand deshalb schon seit Längerem im Verdacht, eine Rolle bei der psychischen Erkrankung zu spielen. Im Detail untersuchten die Wissenschaftler die Hirnstruktur bei Ratten, deren SAP97-Gen eingeschränkt funktionierte.

Synapsen im Gyrus dentatus

Sie konnten dabei beobachten, dass bei einem Defekt im SAP97-Gen die Synapsen im Gyrus dentatus überreagieren. Die Neuronen arbeiten dadurch so stark, als ob die permanent mit dem Neurotransmitter Glutamat versorgt werden. Die Wissenschaftler schlussfolgern daraus, dass SAP97 in der Torwächterregion des Gedächtniszentrums entscheidend für die Regulierung der Glutamat-Reaktion ist.

„Studien legen nahe, dass viele Kernsymptome der Schizophrenie wie Halluzinationen, Desorganisation und Ich-Störungen auf Störungen in der Verarbeitung von kontextuellen Informationen bei der episodischen Gedächtnisbildung zurückgehen“, erklärt Yuni Kay.

Gyrus dentatus und die Gedächtnisbildung

Zudem scheint der Gyrus dentatus und das SAP97-Gen laut den Tierversuchen einen großen Einfluss auf die Gedächtnisbildung zu haben. Wenn ein Gendefekt vorliegt, funktioniert die Verarbeitung von Informationen und Reizen beim Lernen nur gestört. „Das zeigt, dass eine Störung der SAP97-Funktion im Gyrus dentatus ausreicht, um Verhaltensdefizite auszulösen, wie sie auch bei Menschen mit Schizophrenie beobachtet werden“, konstatieren die Forscher.

Die Entstehung einer Schizophrenie ist demnach stark mit der Funktion des Torwächters im Hippocampus verbunden. Dies ist deutlicher Hinweis darauf, dass die psychische Erkrankung in dieser Hirnregion ihren Ursprung hat. Nun wollen die Forscher untersuchen, ob noch weitere Risikogene für eine Schizophrenie den Gyrus dentatus beeinflussen.

Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-022-28430-5

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