Möglicher Mechanismus der Schizophrenie-Entstehung aufgeklärt

Die Weichen für eine spätere Schizophrenie werden möglicherweise schon im Mutterleib gestellt: Fehler bei der Entwicklung bestimmter Zellen im vorderen Stirnbereich verursachten eine falsche Verschaltung des betreffenden Hirnbereichs, die durch eine gezielte Intervention umkehrbar ist.

„Wir konnten im Modell einen möglichen Mechanismus identifizieren, der erklärt, wie Schizophrenie während der frühen Entwicklung des Gehirns entstehen kann“, sagte Prof. Ileana Hanganu-Opatz, Leiterin der Arbeitsgruppe Entwicklungsneurophysiologie am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE). Die Fehler in der Verschaltung der Hirnzellen könnten den Boden für die Entstehung der psychischen Störung bereiten.

Die identifizierten Zellen befinden sich im präfrontalen Cortex und sind der Forscherin zufolge während der Entwicklung des Gehirns besonders empfindlich; Störungen führen zu einer verminderten Hirnaktivität und schließlich zur falschen Verschaltung der betroffenen Hirnbereiche. Diese frühe Dysfunktion und die späteren kognitiven Defizite konnten durch die Hemmung entzündlicher Prozesse während einer bestimmten Entwicklungsphase korrigiert werden.

Licht im Gehirn

Gewonnen haben die Forscherinnen und Forscher um Hanganu-Opatz ihre Erkenntnisse mithilfe spezieller Mäuse, die aufgrund ihrer genetischen Ausstattung und früheren Erfahrung ebenfalls bestimmte Merkmale der Schizophrenie entwickeln und daher als Modellorganismus für die Erkrankung in Frage kommen. Wichtigstes Werkzeug der Forscher waren optogenetische Untersuchungsmethoden. Dabei werden zunächst lichtempfindliche Proteine mithilfe gentechnischer Verfahren in die Hirnzellen eingebaut. Später lassen sich die Zellen mit Lichtsignalen gezielt an- und abschalten. Durch Verhaltensexperimente können die Wissenschaftler dann auf die Funktion der jeweiligen Hirnzellen schließen.

Ob die Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung zu neuartigen Therapien führen werden, ist Hanganu-Opatz zufolge ungewiss. Die Schizophrenie sei eine Entwicklungserkrankung, deren grundlegende Mechanismen weitgehend ungeklärt sind. Das Wissen, welche konkreten Zellen eine besondere Bedeutung für die fehlerhafte Verschaltung im Gehirn haben, sei lediglich ein erster Schritt. „Weitere müssen folgen, bevor sich Konsequenzen für die Therapie von Patienten ableiten lassen“, erklärte die Wissenschaftlerin.

Literatur:
Chini M et al.: Resolving and Rescuing Developmental Miswiring in a Mouse Model of Cognitive Impairment. Neuron, 13. November 2019