Immunität

OBEN: Koronaler Schnitt eines Gehirns. World J Surg Onc 4:85, 2006. CC BY

Laut einer neuen Studie mit 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 Erkrankungen, einschließlich Autismus, auf.

Von den 1.275 untersuchten Immungenen zeigten 765 – 60 Prozent – ​​eine erhöhte oder verminderte Expression im Gehirn von Erwachsenen mit einer von sechs Erkrankungen: Autismus, Schizophrenie, bipolare Störung, Depression, Alzheimer-Krankheit oder Parkinson-Krankheit. Die Ausdrucksmuster variierten je nach Erkrankung, was darauf hindeutet, dass es für jedes einzelne unterschiedliche „Signaturen“ gibt, sagt der leitende Forscher Chunyu Liu, Professor für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften an der Upstate Medical University in Syracuse, New York.

Die Expression von Immungenen könnte möglicherweise als Marker für eine Entzündung dienen, sagt Liu. Eine solche Immunaktivierung – insbesondere während der Gebärmutter – wurde mit Autismus in Verbindung gebracht, obwohl die Mechanismen alles andere als klar sind.

„Mein Eindruck ist, dass das Immunsystem bei Hirnerkrankungen keine wirklich untergeordnete Rolle spielt“, sagt Liu. „Es ist ein wichtiger Akteur.“

Aus dieser Studie lässt sich nicht erkennen, ob die Immunaktivierung eine Rolle bei der Entstehung einer Erkrankung gespielt hat oder ob die Erkrankung selbst zu einer veränderten Immunaktivierung geführt hat, sagt Christopher Coe, emeritierter Professor für Biopsychologie an der University of Wisconsin-Madison, der nicht daran beteiligt war die Arbeit.

„Eine Untersuchung des postmortalen Gehirns ist aufschlussreich“, sagt Coe. „Aber nicht endgültig.“

Liu und sein Team analysierten die Expressionsniveaus von 1.275 Immungenen in 2.467 postmortalen Gehirnproben, darunter 103 von autistischen Menschen und 1.178 von Kontrollpersonen. Die Daten stammten aus zwei Transkriptomik-Datenbanken – ArrayExpress und Gene Expression Omnibus – und anderen zuvor veröffentlichten Studien.

Gehirne von autistischen Menschen hatten im Durchschnitt 275 Gene mit Expressionsniveaus, die sich von denen der Kontrollgruppe unterschieden; Gehirne von Menschen mit Alzheimer-Krankheit wiesen 638 unterschiedlich exprimierte Gene auf, gefolgt von denen mit Schizophrenie (220), Parkinson (97), bipolarer Störung (58) und Depression (27).

Die Ausdrucksniveaus autistischer Männer variierten stärker als die von autistischen Frauen, wohingegen die Gehirne von Frauen mit Depressionen größere Unterschiede aufwiesen als die von Männern mit Depressionen. Die anderen vier Bedingungen zeigten keine Geschlechtsunterschiede.

Das mit Autismus verbundene Ausdrucksmuster ähnelte eher denen der neurologischen Erkrankungen – Alzheimer und Parkinson – als den anderen psychiatrischen Erkrankungen. Neurologische Erkrankungen müssen per Definition eine bekannte physische Signatur im Gehirn aufweisen, wie beispielsweise der für Parkinson charakteristische Verlust dopaminerger Neuronen. Forscher haben eine solche Signatur für Autismus nicht gefunden.

„Diese [Ähnlichkeit] gibt nur eine zusätzliche Richtung vor, in die wir schauen sollten“, sagt Liu. „Vielleicht werden wir die Pathologie eines Tages besser verstehen.“

Die Ergebnisse wurden im November in Molecular Psychiatry veröffentlicht.

Zwei Gene, CRH und TAC1, sind unter den Erkrankungen am häufigsten verändert: CRH ist bei allen Erkrankungen außer Parkinson herunterreguliert, und TAC1 ist bei allen Erkrankungen außer Depression herunterreguliert. Beide Gene beeinflussen die Aktivierung von Mikroglia, den Immunzellen des Gehirns.

Eine atypische Mikroglia-Aktivierung könnte laut Coe „die normale Neurogenese und Synaptogenese entgleisen“ lassen und die neuronale Aktivität bei allen Erkrankungen gleichermaßen stören.

Gene, die an der Astrozyten- und Synapsenfunktion beteiligt sind, werden in ähnlicher Weise bei Menschen mit Autismus, Schizophrenie oder bipolarer Störung exprimiert, wie eine Studie aus dem Jahr 2018 mit postmortalem Gehirngewebe ergab. Diese Studie ergab jedoch, dass Mikroglia-Gene allein bei Autismus überexprimiert sind.

Menschen mit stärker hochregulierten Immungenen könnten an einer „neuroinflammatorischen Erkrankung“ leiden, sagt Michael Benros, Professor und Forschungsleiter für biologische und Präzisionspsychiatrie an der Universität Kopenhagen in Dänemark, der nicht an der Arbeit beteiligt war.

„Es könnte interessant sein, diese potenziellen Untergruppen zu identifizieren und ihnen natürlich eine spezifischere Behandlung anzubieten“, sagt Benros.

Die Studie zeigt, dass die meisten der in den Hirngewebeproben beobachteten Expressionsänderungen nicht in Datensätzen zu Genexpressionsmustern in Blutproben von Menschen mit den gleichen Erkrankungen auftraten. Dieser „etwas überraschende“ Befund zeige die Bedeutung der Untersuchung von Gehirngewebe, sagt Cynthia Schumann, Professorin für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften am Davis MIND Institute der University of California, die nicht an der Studie beteiligt war.

„Wer etwas über das Gehirn wissen will, muss sich das Gehirn selbst ansehen“, sagt Schumann.

Liu und sein Team erstellen Zellmodelle, um besser zu verstehen, ob Entzündungen zu den Faktoren gehören, die zur Entstehung von Gehirnerkrankungen beitragen.

Dieser Artikel wurde ursprünglich auf Spectrum veröffentlicht, der führenden Website für Neuigkeiten aus der Autismusforschung. Zitieren Sie diesen Artikel: https://doi.org/10.53053/UWCJ7407