Wie lässt sich das Auftreten der psychotischen Symptome erklären, die für Schizophrenie charakteristisch sind? Trotz ihrer erheblichen und oft irreversiblen Auswirkungen auf die intellektuellen Fähigkeiten und die Selbstständigkeit sind die biologischen Mechanismen, die ihrem Auftreten vorausgehen, noch immer wenig verstanden.
Ein Team der Abteilung für Psychiatrie der Medizinischen Fakultät und des Synapsy-Zentrums für neurowissenschaftliche Forschung in der psychischen Gesundheit der Universität Genf (UNIGE) liefert neue Erkenntnisse. Eine frühzeitige Fehlfunktion des glymphatischen Systems, das für die Beseitigung von Abfallstoffen im Gehirn zuständig ist, könnte ein Schlüsselfaktor für die Anfälligkeit darstellen. Diese Arbeit wurde in
Biological Psychiatry: Global Open Science veröffentlicht.
Illustrationsbild Pixabay Halluzinationen und Wahnvorstellungen gehören zu den charakteristischen psychotischen Symptomen von Störungen aus dem schizophrenen Formenkreis, die auch von sozialem Rückzug und kognitivem Abbau begleitet sein können. Diese neuroentwicklungsbedingten Störungen treten meist in der Adoleszenz oder im frühen Erwachsenenalter auf und weisen eine geschätzte Prävalenz von 0,5 bis 3 % in der Allgemeinbevölkerung auf.
Dem Hippocampus, einer Gehirnregion, die unter anderem an Gedächtnis und Kognition beteiligt ist, wird eine wichtige Rolle beim Auftreten dieser klinischen Manifestationen zugeschrieben. Eine erste psychotische Episode, die oft den Beginn einer Schizophrenie markiert, kann von einem Abbau der kognitiven Funktionen begleitet sein. Die Gehirnvulnerabilitäten zu verstehen, die vor dem klinischen Auftreten bestehen, ist daher von entscheidender Bedeutung, um sie zu verhindern, zu verzögern oder ihre Intensität zu verringern, insbesondere bei Risikopersonen.
Wenn es nicht richtig funktioniert, könnte das zerebrale Drainagesystem Entzündungen und neuronale Toxizität begünstigen.
Ist die Gehirnreinigung beteiligt?
Ein Team der UNIGE beschäftigte sich mit dem 22q11.2-Deletionssyndrom, einer genetischen Erkrankung, die mit einem 30- bis 40-prozentigen Risiko für die Entwicklung psychotischer Symptome verbunden ist. Diese Mikrodeletion umfasst Gene, die an der Integrität des glymphatischen Systems beteiligt sind, das als Reinigungsnetzwerk des Gehirns fungiert.
Diese Reinigung ermöglicht die Beseitigung von Stoffwechselabfällen, Entzündungsmolekülen und überschüssigen Neurotransmittern durch die Zirkulation der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit (Liquor) und deren Austausch mit der interstitiellen Flüssigkeit, in der die Gehirnzellen gebadet sind. Wenn es nicht richtig funktioniert, könnte dieses eigentliche Drainagesystem des Gehirns Entzündungen und neuronale Toxizität begünstigen. Es wird vermutet, dass diese beiden Phänomene das Auftreten psychotischer Symptome fördern.
Eine neuroentwicklungsbedingte Vulnerabilität
Das Team analysierte eine Kohorte von Personen mit der 22q11.2-Deletion, die von der Kindheit bis ins Erwachsenenalter beobachtet und mit gesunden Personen verglichen wurden. Die longitudinalen Bildgebungsdaten, deren Erfassung vor mehr als fünfundzwanzig Jahren begann, wurden mithilfe neuer, vom Team optimierter und automatisierter Techniken neu analysiert. Innerhalb der 22q11.2-Gruppe entwickelte eine Untergruppe während des Beobachtungszeitraums psychotische Symptome, was die Identifizierung unterschiedlicher neuroentwicklungsbedingter Verläufe ermöglichte.
Mithilfe einer spezifischen Methodik, die auf eine Diffusions-Tensor-Bildgebungstechnik angewandt wurde – die die Diffusion von Wassermolekülen im Gehirn misst – konnte das Team indirekt die Funktion des glymphatischen Systems abschätzen. Dabei beobachtete es, dass das Reinigungssystem des Gehirns bei Personen mit der 22q11.2-Deletion bereits in der Kindheit signifikant beeinträchtigt war. Darüber hinaus wurde, während die Effizienz des glymphatischen Systems im Laufe der Entwicklung normalerweise zunimmt, dieser Fortschritt bei einer Untergruppe von Personen mit der 22q11.2-Deletion, die psychotische Symptome entwickelten, nicht beobachtet.
"Diese atypische Entwicklung deutet darauf hin, dass eine Vulnerabilität, die aus der Wechselwirkung zwischen biologischen und Umweltfaktoren resultiert, bereits lange vor dem Auftreten der Symptome vorhanden ist", erklärt Alessandro Pascucci, Erstautor der Studie, Doktorand an der Abteilung für Psychiatrie der Medizinischen Fakultät und am Synapsy-Zentrum der UNIGE sowie Assistenzarzt für Kinder- und Jugendpsychiatrie an der Fondation Pôle Autisme.
Die Forschenden maßen auch das Gleichgewicht zwischen Erregungs- und Hemmsignalen im Hippocampus, indem sie zwei Arten von Neurotransmittern untersuchten: Glutamat, das die Aktivität von Neuronen stimuliert, und GABA, das sie hemmt. Je geringer die Effizienz des Reinigungssystems war, desto ausgeprägter war dieses Ungleichgewicht. "Ein Überschuss an Erregung kann für Neurone toxisch werden und zu Veränderungen in bestimmten, besonders vulnerablen und an der Psychose beteiligten Gehirnregionen wie dem Hippocampus beitragen. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass es einen Zusammenhang zwischen einer Fehlfunktion des glymphatischen Systems, Mechanismen der Neurotoxizität und der Psychose gibt", schätzt der klinische Forscher ein.
Auf dem Weg zu frühen Interventionen?
Diese Ergebnisse legen nahe, dass eine Schwäche des glymphatischen Systems das Gehirn anfälliger für das Auftreten von Psychosen machen könnte, möglicherweise durch Entzündungen oder übermäßige neuronale Erregung. Die nächsten Schritte zielen darauf ab, die Zusammenhänge zwischen peripherer Entzündung, die im Blut beobachtet werden kann, und der Schlafqualität zu analysieren, von der bekannt ist, dass sie die glymphatische Funktion und das Auftreten von Psychosen beeinflusst.
"Die Identifizierung solcher modifizierbarer Prädiktoren könnte den Weg für Strategien ebnen, die darauf abzielen, eine erste psychotische Episode zu verzögern oder sogar zu verhindern", schließt Stephan Eliez, ordentlicher Professor an der Abteilung für Psychiatrie der Medizinischen Fakultät und am Synapsy-Zentrum der UNIGE, Direktor der Fondation Pôle Autisme.
Quelle: Universität Genf