Laut einer neuen Studie an Tausenden von postmortalen Gehirnproben weisen Gene, die an der Funktion des Immunsystems beteiligt sind, atypische Expressionsmuster im Gehirn von Menschen mit bestimmten neurologischen und psychiatrischen Störungen, einschließlich Autismus, auf.
Von den 1.275 untersuchten Immungenen waren 765 (60 %) im Gehirn von Erwachsenen mit einer von sechs Erkrankungen – Autismus, Schizophrenie, bipolarer Störung, Depression, Alzheimer oder Parkinson – über- oder unterexprimiert. Diese Expressionsmuster variieren von Fall zu Fall, was darauf hindeutet, dass jeder Fall eine einzigartige „Signatur“ aufweist, so Studienleiter Chunyu Liu, Professor für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften an der Northern State Medical University in Syracuse, New York.
Laut Liu kann die Expression von Immungenen als Entzündungsmarker dienen. Diese Immunaktivierung, insbesondere im Mutterleib, steht im Zusammenhang mit Autismus, obwohl der zugrunde liegende Mechanismus unklar ist.
„Mein Eindruck ist, dass das Immunsystem bei Hirnerkrankungen eine bedeutende Rolle spielt“, sagte Liu. „Er ist ein wichtiger Faktor.“
Christopher Coe, emeritierter Professor für biologische Psychologie an der Universität von Wisconsin-Madison, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte, dass die Studie keine Aussage darüber zulasse, ob die Immunaktivierung eine Rolle bei der Entstehung einer Krankheit oder der Krankheit selbst spiele. Dies führte zu Veränderungen der Immunaktivierung.
Liu und sein Team analysierten die Expressionsniveaus von 1.275 Immungenen in 2.467 postmortalen Hirnproben, darunter Proben von 103 Personen mit Autismus und 1.178 Kontrollpersonen. Die Daten stammten aus zwei Transkriptomdatenbanken, ArrayExpress und Gene Expression Omnibus, sowie aus anderen, bereits veröffentlichten Studien.
Der durchschnittliche Expressionsgrad von 275 Genen im Gehirn von autistischen Patienten unterscheidet sich von dem in der Kontrollgruppe; im Gehirn von Alzheimer-Patienten finden sich 638 unterschiedlich exprimierte Gene, gefolgt von Schizophrenie (220), Parkinson (97), bipolarer Störung (58) und Depression (27).
Die Expressionsniveaus variierten bei autistischen Männern stärker als bei autistischen Frauen, und die Gehirne depressiver Frauen unterschieden sich stärker als die depressiver Männer. In den übrigen vier Bereichen zeigten sich keine Geschlechtsunterschiede.
Die mit Autismus assoziierten Ausdrucksmuster ähneln eher neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson als anderen psychiatrischen Störungen. Neurologische Erkrankungen müssen definitionsgemäß bekannte physische Merkmale des Gehirns aufweisen, wie beispielsweise den charakteristischen Verlust dopaminerger Neuronen bei Morbus Parkinson. Dieses Merkmal des Autismus ist der Forschung bisher noch nicht bekannt.
„Diese Ähnlichkeit eröffnet uns lediglich eine zusätzliche Richtung, die wir weiterverfolgen müssen“, sagte Liu. „Vielleicht werden wir die Pathologie eines Tages besser verstehen.“
Zwei Gene, CRH und TAC1, waren bei diesen Erkrankungen am häufigsten verändert: CRH war bei allen Erkrankungen außer Morbus Parkinson herunterreguliert, TAC1 bei allen Erkrankungen außer Depressionen. Beide Gene beeinflussen die Aktivierung von Mikroglia, den Immunzellen des Gehirns.
Coe sagte, dass eine atypische Aktivierung der Mikroglia „die normale Neurogenese und Synaptogenese beeinträchtigen“ und somit die neuronale Aktivität unter verschiedenen Bedingungen stören könne.
Eine Studie aus dem Jahr 2018 an postmortalem Hirngewebe ergab, dass Gene, die mit Astrozyten und synaptischer Funktion in Zusammenhang stehen, bei Menschen mit Autismus, Schizophrenie oder bipolarer Störung gleichermaßen exprimiert werden. Die Studie zeigte jedoch, dass Mikroglia-Gene nur bei Patienten mit Autismus überexprimiert waren.
Menschen mit einer stärkeren Aktivierung von Immungenen könnten an einer „neuroinflammatorischen Erkrankung“ leiden, sagte Michael Benros, Studienleiter und Professor für biologische und Präzisionspsychiatrie an der Universität Kopenhagen in Dänemark, der nicht an der Studie beteiligt war.
„Es könnte interessant sein, diese potenziellen Untergruppen zu identifizieren und ihnen gezieltere Behandlungen anzubieten“, sagte Benroth.
Die Studie ergab, dass die meisten in Hirngewebeproben beobachteten Expressionsveränderungen in Datensätzen von Genexpressionsmustern aus Blutproben von Personen mit derselben Erkrankung nicht nachweisbar waren. Dieser „etwas unerwartete“ Befund unterstreicht die Bedeutung der Erforschung der Hirnorganisation, so Cynthia Schumann, Professorin für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften am MIND Institute der UC Davis, die nicht an der Studie beteiligt war.
Liu und sein Team entwickeln zelluläre Modelle, um besser zu verstehen, ob Entzündungen ein mitwirkender Faktor bei Hirnerkrankungen sind.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf Spectrum, der führenden Nachrichtenwebsite für Autismusforschung, veröffentlicht. Zitieren Sie diesen Artikel: https://doi.org/10.53053/UWCJ7407