Gene zeigen unterschiedliche Wirkung in verschiedenen Entwicklungsphasen

Wien (OTS) - Es hängt von unserem Alter ab, welche Wirkung Gene auf
unser Gehirn haben. Das hat eine Forschergruppe der MedUni Wien
herausgefunden. Dass spezielle genetische Varianten bedeutsam für das
Funktionieren von Hirnschaltkreisen sind, ist seit einigen Jahren gut
bekannt. Wie sich jedoch diese Effekte in den einzelnen Lebensphasen
unterscheiden, war bis vor kurzem unklar. In dieser internationalen
Studie konnte gezeigt werden, dass genetische Varianten zu
unterschiedlichen Zeiten im Leben sogar gegensätzliche Effekte auf
das Gehirn haben können, was eine Erklärung für klinisch bekannte
Unterschiede in der psychiatrischen Symptomatik und dem
medikamentösen Ansprechen zwischen Jugendlichen und Erwachsenen
darstellt.

Die Wiener Forschergruppe wies gemeinsam mit internationalen
Kooperationspartnern nach, dass die Wirkung eines psychiatrischen
Risikogens auf ein Ruhzustandsnetzwerks des Vorderhirns entscheidend
vom Lebensalter abhängt.

Das menschliche Vorderhirn ist entscheidend für Planungs- und
Handlungsabläufe, welche eng mit Konzentration, Aufmerksamkeit, und
Gedächtnisfunktionen verwoben sind. Der Nervenbotenstoff Dopamin
orchestriert die Aktivität von Neuronen im Vorderhirn, um ein
optimales Funktionsniveau zu gewährleisten. Die Menge an Dopamin im
Gehirn ist jedoch über das Leben nicht konstant, sondern steigt bis
zur Jugend an und fällt dann bis zum jungen Erwachsenalter auf ein
deutlich niedrigeres Niveau ab. Bei einem Zusammenbruch der
dopaminergen Regulationsfunktion können ernsthafte psychische
Erkrankungen wie Schizophrenie, Depression oder
Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) auftreten, die
üblicherweise am Übergang zum Erwachsenalter beginnen.

Seit mehreren Jahren ist bekannt, dass ein Risikogen des
Dopaminstoffwechsels (COMT) die neuronale Regulation des Vorderhirns
im Erwachsenen beeinflusst. Träger von Risikogenvarianten sind
anfälliger für dopaminerge psychische Erkrankungen.

Das Wechselspiel zwischen Genen und Entwicklungsphasen

Für die Studie wurden an der Universitätsklinik für Psychiatrie und
Psychotherapie der MedUni Wien (Leiter: Siegfried Kasper) durch das
Studienteam in einer großen Stichprobe von über 200 ProbandInnen das
komplexe Wechselspiel zwischen Entwicklungsphasen und genetischer
Variation im COMT-Gen auf das Ruhezustandsnetzwerk des Vorderhirns
mittels funktioneller Magnetresonanztomographiedaten analysiert.
Die Magnetresonanztomographie wurde teilweise in Wien
(Exzellenzzentrum Hochfeld-MR, Abteilung für MR-Physik, Leiter: Ewald
Moser) bzw. im Rahmen einer EU-Projekts durchgeführt (Institute of
Psychiatry, London, Leitung: Gunther Schumann). Genanalysen (COMT
Val158Met) wurden in Wien (Univ. Klinik f. Labormedizin, Harald
Esterbauer gemeinsam mit Kollegen) bzw. im Rahmen des EU-Projekts
durchgeführt.

"Unser Alter hat einen entscheidenden Einfluss auf die Auswirkungen
von psychiatrischen Risikogenen. Ein Gen, das in der Pubertät
positive Effekte hat, kann schlecht für uns im Erwachsenalter sein",
beschreibt Studienleiter Lukas Pezawas das Resultat. Jugendliche
zeigten in der Studie gegensätzliche Geneffekte auf das Vorderhirn im
Vergleich zu Erwachsenen.

Die Studie unterstreicht die Dynamik von Geneffekten auf die
Hirnfunktion entlang verschiedener Entwicklungsphasen wie der
Adoleszenz oder dem Erwachsenenalter. "Diese Ergebnisse sind wichtig
für das Verständnis des Erkrankungsbeginns von Erkrankungen wie der
Schizophrenie, Depression oder ADHS, die zumeist am Übergang zum
Erwachsenenalter auftreten. Weiters zeigen unsere Ergebnisse, dass
fundamentale Unterschiede im Dopaminsystem zwischen Jugendlichen und
Erwachsenen bestehen, die in zukünftigen Therapien zu berücksichtigen
sind", erklärt Pezawas.

Die im Top-Journal "Brain Structure and Function" von den Erstautoren
Bernhard Meyer und Julia Huemer publizierte Studie wurde mit Mitteln
eines Sonderforschungsprojekts des FWF (Leitung: Harald Sitte) und
eines EU-Projektes (Leitung: Gunther Schumann) finanziert.

Service: Brain Structure and Function

Meyer BM, Huemer J, Rabl U, Boubela R, Kalcher K, Banaschewski T,
Barker G, Bokde ALW, Beuchel C, Conrod P, Desrivières S, Flor H,
Frouin V, Gallinat J, Garavan H, Heinz A, Itterman B, Jia T, Lathrop
M, Martinot JL, Nees F, Rietschel M, Smolka M, Bartova L, Popovic A,
Scharinger C, Sitte H, Steiner H, Friedrich MH, Kasper S, Perkmann T,
Praschak-Rieder N, Haslacher H, Esterbauer H, Moser DA, Schumann G,
Pezawas L. (2014) Oppositional COMT Val158Met Effects on Resting
State Functional Connectivity in Adolescents and Adults. Brain Struct
Funct: in press.

Medizinische Universität Wien - Kurzprofil

Die Medizinische Universität Wien (kurz: MedUni Wien) ist eine der
traditionsreichsten medizinischen Ausbildungs- und Forschungsstätten
Europas. Mit fast 7.500 Studierenden ist sie heute die größte
medizinische Ausbildungsstätte im deutschsprachigen Raum. Mit ihren
29 Universitätskliniken, 12 medizintheoretischen Zentren und
zahlreichen hochspezialisierten Laboratorien zählt sie auch zu den
bedeutendsten Spitzenforschungsinstitutionen Europas im
biomedizinischen Bereich. Für die klinische Forschung stehen über
48.000m2 Forschungsfläche zur Verfügung.

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