Neue genetische Ursache für Entwicklungsstörungen entdeckt

Ein internationales Forscherteam hat die genetische Ursache für eine bislang ungeklärte Entwicklungsstörung entdeckt. Die Forschenden zeigen, dass Veränderungen im Neuroplastin-Gen die Funktion von Nervenzellen beeinträchtigen können. Betroffene Kinder zeigen Entwicklungsverzögerungen, häufig Autismus und teilweise Epilepsie.

Das internationale Forschungsteam unter Beteiligung des Leibniz-Instituts für Neurobiologie (LIN) in Magdeburg hatte acht Kinder untersucht, bei denen bislang keine eindeutige Ursache für ihre Entwicklungsstörungen gefunden worden war. Bei allen entdeckten die Forschenden Veränderungen im Gen NPTN. Dieses galt bislang lediglich als Verdachtsgen.

Alle Kinder zeigten Entwicklungsverzögerungen oder Einschränkungen ihrer geistigen Entwicklung. Sieben von ihnen hatten eine Autismusdiagnose. Einige entwickelten zusätzlich Epilepsie, verloren bereits erworbene Sprachfähigkeiten oder zeigten Auffälligkeiten bei Bewegung und Schlaf. Besonders auffällig war: Bei allen Kindern entstand die Genveränderung spontan während der frühen Entwicklung, das heißt, sie wurde nicht von den Eltern vererbt.

Wie Veränderungen in NPTN die Gehirnentwicklung stören

Das Gen NPTN enthält die Bauanleitung für das Protein Neuroplastin. Dieses Protein hilft Nervenzellen dabei, ihren Calcium-Haushalt zu regulieren. Durch verändertes Neuroplastin funktionieren die PMCA-Pumpen schlechter und überschüssiges Calcium bleibt in den Zellen. Dadurch kann die Signalverarbeitung in Nervenzellen gestört und die Entwicklung neuronaler Netzwerke beeinträchtigt werden.

Experimente in Zellkulturen sowie Tiermodellen bestätigten die Ergebnisse der genetischen Analysen. In Nervenzellen beobachteten die Forschenden deutlich veränderte Calcium-Signale. Im Mausmodell führte bereits eine Halbierung der Neuroplastin-Menge dazu, dass fast die Hälfte der wichtigen Calcium-Pumpen im Gehirn fehlte. Mäuse mit weniger Neuroplastin zeigten zudem ein geringeres Interesse an Sozialverhalten.

Neue Erkenntnisse für Diagnostik und Forschung

Den Forschenden zufolge schaffen die Ergebnisse eine Grundlage, um ähnliche Fälle künftig besser genetisch zu erkennen. Für betroffene Familien kann eine bekannte genetische Ursache ein wichtiger Schritt zu einer gesicherten Diagnose und einer besseren Einschätzung des weiteren Krankheitsverlaufs sein.

Auch für die weitere Forschung ist die Entdeckung relevant. Die Forschenden wollen nun untersuchen, wie sich die gestörten Calcium-Signalwege beeinflussen lassen und welche Rolle der Zeitpunkt möglicher Eingriffe spielt.