Autismus: Genetische Störungen in Glutamat-Neuronen

Dienstag, 20. Februar 2007

Pittsburgh/Toronto - Glutamat-Neuronen könnten bei der Entstehung von autistischen Störungen eine Schlüsselrolle spielen. Darauf deuten die ersten Zwischenergebnisse des Autism Genome Project hin, die jetzt in Nature Genetics (2007; doi:10.1038/ng1985) publiziert wurden. Neben Störungen im Protein Neurexin 1 wurden noch nicht näher klassifizierte Genvarianten auf dem Chromosom 11 gefunden.

Während der Autismus lange Zeit als psychologische Erkrankung verkannt wurde, sind die Forscher sich heute darin einig, dass die Störung, die viermal häufiger bei Jungen als bei Mädchen auftritt, zu mehr als 90 Prozent genetisch bedingt ist. Die verantwortlichen Gene zu finden, ist bei einer Erkrankung, die sich durch schwer messbare Veränderungen wie eingeschränkte Sozialkontakte, verzögerte Sprachentwicklung und stereotype Verhaltensweisen bemerkbar macht, nicht einfach. Am ehesten gelingt dies durch die Untersuchung einer möglichst großen Gruppe von Familien, in denen zwei oder mehr Personen erkrankt sind und bei denen deshalb der genetische Anteil besonders ausgeprägt ist.

Im Jahr 2002 wurde deshalb das Autism Genome Project (AGP) ins Leben gerufen, ein Konsortium aus öffentlichen Forschungseinrichtungen und privaten Stiftungen, an dem heute 120 Wissenschaftler aus 50 Institutionen in 19 Ländern (darunter eine Arbeitsgruppe am Deutschen Krebsforschungszentrum DKFZ in Heidelberg) beteiligt sind.

Zusammen brachten die Zentren 1.168 Familien in die bislang weltweit größte Studie zu genetischen Ursachen autistischer Störungen ein. Neben einzelnen Varianten in den Genen nahmen die Wissenschaftler auch so genannte „copy number variations“ unter die Lupe. Viele Gene oder Genabschnitte sind auf einem Chromosom mehrfach vorhanden. Jüngste Studien hatten darauf hingewiesen, dass Veränderungen in der Zahl der Genkopien beim Autismus eine Rolle spielen könnten. 

Bisher haben die Forscher um Bernie Devlin von der Universität Pittsburgh und Stephen Scherer von der Kinderklinik Toronto zwei Genabschnitte gefunden, die mit einer autistischen Erkrankung assoziiert sind: Eine bisher nicht näher identifizierte Region auf Chromosom 11 sowie das Gen für Neurexin 1. Neurexin ist ein Protein, das in Nervenzellen vorkommt und bei der Entwicklung von Synapsen von essenzieller Bedeutung ist. Es interagiert mit Neuroligin, einem anderen synaptischen Protein, dessen Gen früher schon als Risiko-Gen für den Autismus in Betracht gezogen wurde.

Durch die Identifizierung des Neurexin-Gens rückt eine bestimmte Gruppe von Nervenzellen, die Glutamat-Neuronen, sowie die Gene, die deren Entwicklung steuern, in den Mittelpunkt der Untersuchungen. Diese Zellen könnten eine kritische Rolle bei der Entstehung von Autismus und der dadurch bedingten Störungen im Gehirn spielen, schreibt die deutsche Arbeitsgruppe um Annemarie Poustka vom DKFZ in ihrer Pressemitteilung. Der Untersuchungsansatz stütze sich auf ein Modell, bei dem eine fehlerhafte Nervenzellentwicklung und -verschaltung zu den Symptomen des Autismus führen.

Nach Einschätzung der US-National Institutes of Health könnten auch die Veränderungen auf dem Chromosom 11 mit dem Glutamatsystem in Verbindung stehen. In früheren Studien war bereits ein hier lokalisierter Glutamattransporter mit autistischen Störungen assoziiert gewesen. Dem war bisher wenig Bedeutung beigemessen worden. Durch die jetzige Studie werde sich dies wohl ändern, so die US-Forscher.

Die nächste Phase des AGP, die auf drei Jahre angelegt ist, soll die Gene zunächst näher klassifizieren. Wenn die Gensequenzen genau bekannt sind, könnten die Genvarianten in Mäuse oder andere Tiermodellen exprimiert werden. Davon erhoffen sich die Forscher dann neue Erkenntnisse zur Pathogenese der Erkrankung. Im besten Fall würden sich auch therapeutische Ansatzpunkte ergeben.

Eine andere Konsequenz könnte die Entwicklung eines Gentests sein. Auch hier blieben die Forscher zurückhaltend in ihrer Beurteilung. Wahrscheinlich entstehe die Erkrankung durch das Zusammentreffen mehrerer genetischer Störungen, was einen Gentest komplizieren würde. © rme/aerzteblatt.de