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Auf der Suche nach Genen für psychische Erkrankungen

Wissenschaftler analysierten eingehend zwei potentielle Gene, die das Risiko für Schizophrenie erhöhen. Dabei identifizierten sie wichtige auslösende Mechanismen für diese schwerwiegende und behandlungsintensive psychische Erkrankung.
Auf der Suche nach Genen für psychische Erkrankungen
Für mechanistische Einblicke in kognitive Anomalien und Schizophreniephänotypen bauten die europäischen Forscher auf früheren Arbeiten des EU-finanzierten Projekts SCHIZOGENES (Role of genetic interaction between COMT and Dysbindin in cognitive and schizophrenia-related abnormalities) auf.

Das Team entwickelte eine Reihe innovativer Aufgaben, die künftig im translationalen Kontext in Humanstudien umgesetzt werden können. So wurde untersuchte, inwieweit sich Gedächtnistraining und Umweltveränderungen auswirken, ergänzt durch automatisierte Experimente zu verschiedenen Aspekten der Aufmerksamkeitskontrolle am Mausmodell. Mit einem maschinellen Lernsystem konnten schließlich soziale Fähigkeiten und Verhaltensweisen analysiert werden, d.h. wichtige Funktionen, die bei menschlichen Schizophreniepatienten verändert sind.

Untersucht wurden die beiden Suszeptibilitätsgene Catechol-O-Methyltransferase (COMT) und Dysbindin (dys). Bei Schizophrenie verknüpft das Gen dys-1 Veränderungen des dopaminergen und des glutamatergen Systems. Interessanterweise interagieren COMT und dys. Zudem verbessert sich die Gedächtnisleistung, wenn die Expression eines der beiden Gene reduziert wird. Werden hingegen beide Gene herunterreguliert, kommt es zu Gedächtnisstörungen.

Eine Modifizierung von COMT kann in Abhängigkeit geschlechts- und mehrerer umweltabhängiger Faktoren zu Aufmerksamkeitsdefizit, Impulsivität, Stressüberempfindlichkeit, Zwangsstörungen oder Flexibilitäts- und Motivationsveränderungen führen. Bei der Reduzierung der COMT-Transkription verbesserte sich das Umschalten der selektiven Aufmerksamkeit zwischen verschiedenen Wahrnehmungsdimensionen, allerdings wurde bei sequentiellem Umlernen (serial reversal learning) schlechter abgeschnitten.

Den Forschern gelang es anhand von Mausmodellen auch, genetisch-basierte Phänotypen beim Menschen vorherzusagen. Eine Reduzierung des COMT-Enzyms führte bei gesunden Männern, nicht aber bei Frauen, zu einer Verdickung des präfrontalen Kortex (PFC). Zudem beeinflusst das Geschlecht genotypische Effekte bei kognitiven Funktionen wie dem Arbeitsgedächtnis, und die Interaktion von COMT und dys wirkte sich auf PFC-vermitteltes menschliches Verhalten aus.

Die Ergebnisse von SCHIZOGENES wurden in Fachbeiträgen, Vorträgen, Posterpräsentationen und auf nationalen und internationalen Tagungen vorgestellt, auch wurden weitere Fördermittel für künftige Forschungen eingeworben. Die Präsentation der wissenschaftlichen Erkenntnisse auf nationalen und internationalen Konferenzen ermöglichte den Austausch mit anderen europäischen Labors, trug zur Verwirklichung des europäischen Forschungsraums bei und verstärkte den Transfer von Ressourcen und Wissen in der neurophysiologischen Forschung.

SCHIZOGENES erweiterte den Kenntnisstand zu spezifischen genetischen Mechanismen, die psychiatrische Erkrankungen wie Schizophrenie fördern. Die Diagnose von Patientengruppen mit eindeutigem genetischen Profil könnte der Studie zufolge effektivere Therapiestrategien ermöglichen.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Psychiatrisch, Schizophrenie, Gen, kognitive Anomalien, COMT, Dysbindin
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