Hautzellforschung legt nahe, dass Schizophrenie im Mutterleib beginnt

Aus den Hautzellen von Schizophreniepatienten erzeugte Neuronen verhalten sich in den frühen Entwicklungsstadien seltsam und bieten Hinweise, die laut Wissenschaftlern des Salk-Instituts zu einer früheren Erkennung und Behandlung führen könnten.

Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Molekulare Psychiatrieunterstützt die Theorie, dass die neurologische Dysfunktion, die schließlich zu Schizophrenie führt, im Gehirn von Feten beginnen kann.

"Diese Studie zielt darauf ab, die frühesten nachweisbaren Veränderungen im Gehirn zu untersuchen, die zu Schizophrenie führen", sagte Fred H. Gage, Ph.D., Professor für Genetik bei Salk. "Wir waren überrascht, wie früh im Entwicklungsprozess Defekte in der neuronalen Funktion erkannt werden konnten."

Bisher konnten Wissenschaftler die Krankheit nur untersuchen, indem sie das Gehirn von Leichen untersuchten. Aber Alter, Stress, Medikamente oder Drogenmissbrauch hatten diese Gehirne oft verändert oder beschädigt, was es schwieriger machte herauszufinden, wo alles begann.

Die Salk-Wissenschaftler konnten dieses Hindernis mithilfe von Stammzellentechnologien umgehen. Sie nahmen Hautzellen von Patienten, lockten die Zellen zu einer früheren Stammzellform zurück und veranlassten sie dann, zu Neuronen im sehr frühen Stadium zu wachsen, die als neurale Vorläuferzellen (NPCs) bezeichnet werden. Diese NPCs ähneln Zellen, die im Gehirn eines Fötus gefunden werden.

Die Forscher testeten die Zellen auf zwei Arten: In einem Test untersuchten sie, wie weit sich die Zellen bewegten und mit bestimmten Oberflächen interagierten; Im anderen Test untersuchten sie den Zellstress, indem sie Mitochondrien abbildeten, winzige Organellen, die Energie für die Zellen erzeugen.

Bei beiden Tests unterschieden sich die NPCs von Schizophreniepatienten signifikant von denen von Menschen ohne die Krankheit.

Insbesondere Zellen von Menschen mit Schizophrenie zeigten eine ungewöhnliche Aktivität in zwei Hauptklassen von Proteinen: diejenigen, die an Adhäsion und Konnektivität beteiligt sind, und diejenigen, die an oxidativem Stress beteiligt sind. Schizophrenie-Nervenzellen schienen eine aberrante Migration (die zu einer schlechten Konnektivität führen kann, die später im Gehirn beobachtet wird) und einen höheren Grad an oxidativem Stress zu haben.

Diese Ergebnisse stützen die derzeitige Theorie, dass Ereignisse während der Schwangerschaft zur Schizophrenie beitragen können, obwohl die Symptome normalerweise erst im frühen Erwachsenenalter auftreten. Frühere Untersuchungen deuten beispielsweise darauf hin, dass schwangere Mütter, bei denen Infektionen, Unterernährung oder extremer Stress auftreten, ein höheres Risiko haben, Kinder mit Schizophrenie zu bekommen.

"Die Studie deutet darauf hin, dass es möglicherweise Möglichkeiten gibt, frühzeitig diagnostische Tests für Schizophrenie zu erstellen", sagte Gage.

Die Erstautorin Kristen Brennand, Ph.D., Assistenzprofessorin an der Icahn School of Medicine am Berg Sinai, sagte, die Forscher seien überrascht, dass sich die von der Haut abgeleiteten Neuronen in einem so frühen Entwicklungsstadium befänden.

"Wir haben festgestellt, dass sie keine reifen Neuronen sind, sondern nur so alt wie Neuronen im ersten Trimester", sagte sie. "Wir haben also nicht Schizophrenie untersucht, sondern die Dinge, die lange bevor Patienten tatsächlich krank werden, schief gehen."

Die Forscher fanden auch heraus, dass Antipsychotika (wie Clozapin und Loxapin) die Migration in NPCs nicht verbesserten (Loxapin machte es tatsächlich schlimmer).

"Das war ein Experiment, das das Gegenteil von dem ergab, was wir erwartet hatten", sagt Brennand. "Im Nachhinein ist die Verwendung von Medikamenten zur Behandlung von Symptomen möglicherweise nicht hilfreich, um die Krankheit zu verhindern."

Quelle: Salk Institute