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Schizophrenie: Wie ein Aknemittel das übermäßige „Pruning“ der Neuronen verhindern könnte

Dienstag, 5. Februar 2019

/whitehoune, stockadobecom

Boston – US-Forscher haben ein Verfahren entwickelt, mit dem die übermäßige Beschneidung der Synapsen („Pruning“) in der Pubertät, die als Ursache der Schizophrenie diskutiert wird, im Labor nachgestellt werden kann. Ihre Experimente in Nature Neuroscience (2019; doi: 10.1038/s41593-018-0334-7) deuten darauf hin, dass das zur Aknebehandlung häufig eingesetzte Antibiotikum Minocyclin eine protektive Wirkung haben könnte.

Die Ursache der Schizophrenie ist nach wie vor unbekannt. Hirnforscher vermuten eine Entwicklungsstörung des Gehirns. In der Pubertät beseitigen Zellen der Mikroglia, die zum Immunsysten gehört, überschüssige Synapsen. Dies wird häufig mit dem Obstbaumschnitt („Pruning“) verglichen, bei dem die Entfernung von bestimmten Ästen den Ertrag erhöhen soll.

Bei der Schizophrenie soll ein übermäßiges „Pruning“ vorliegen. Die Hypothese stützt sich auf die Untersuchung von Gehirnen verstorbener Patienten, bei denen ein Mangel an Dornenfortsätzen („Spines“) an den Dendriten der Nervenzellen gefunden wurde. Sie sollen für eine verminderte Dicke der grauen Hirnsubstanz verantwortlich sein, die in bildgebenden Verfahren beobachtet wurde (wenn auch mit subtilen Algorithmen).

Ein Team um Roy Perlis vom Center for Genomic Medicine am Massachusetts General Hospital in Boston hat diese Entwicklung nun an Zellkulturen nachgestellt. Im ersten Schritt isolierten die Forscher Monozyten aus dem Blut von Schizophreniepatienten und gesunden Kontrollen. Die Monozyten wurden mit einem von den Forschern entwickelten Verfahren in mikrogliaähnliche Zellen („induced microglia-like“, iMG) verwandelt.

Diese iMG sind wie echte Gliazellen in der Lage, Synapsen zu phagozytieren. Um dies untersuchen zu können, isolierten die Forscher in einem zweiten Schritt Fibroblasten aus Hautbiopsien von Schizophreniepatienten und gesunden Kontrollen. Diese wurden zunächst in induzierte pluripotente Stammzellen zurückversetzt und dann in Vorläuferzellen von Neuronen ausgereift. Aus Kulturen dieser Nervenzellen wurden sogenannte Synaptosome geerntet und mit den iMG zusammengebracht. Fertig war ein Versuchsmodell, um die Fähigkeit von Mikroglia zum „Pruning“ zu testen.

Die ersten Versuche ergaben, dass die iMG-Zellen von Patienten mit Schizophrenie Synapsen schneller und effektiver phagozytieren als die iMG-Zellen von Gesunden. Diese Befunde stützen die Hypothese, dass ein vermehrtes „Pruning“ tatsächlich an der Pathogenese der Schizophrenie beteiligt und vielleicht sogar deren Ursache ist.

Der Vorteil eines In-vitro-Modells besteht darin, dass sich relativ einfach die Wirksamkeit von Medikamenten an ihm erproben lässt. Die Forscher haben Minocyclin getestet. Das Antibiotikum, das vor allem zur Behandlung der Akne benutzt wird, ist derzeit als Mittel zur Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen in der Diskussion. Die In-vitro-Experimente ergaben jetzt, dass eine Vorbehandlung die iMG-Kulturen daran hindert, die Synaptosomen zu phagozytieren. Dies könnte für eine Wirksamkeit von Minocyclin in der Prävention der Schizophrenie sprechen, die natürlich noch in randomisierten klinischen Studien belegt werden müsste.

Einen ersten Hinweis auf eine Wirksamkeit fand Perlis bei der Analyse von elektronischen Krankenakten von mehr als 22.000 Jugendlichen. Da die Akne in der Pubertät eine häufige Erkrankung ist, wurde fast jedem sechsten Jugendlichen irgendwann einmal Minocyclin oder das verwandte Doxycyclin für mindestens 90 Tage verschrieben. Die Berechnungen ergaben, dass diese Patienten zu 42 % seltener an einer Schizophrenie erkrankten (Hazard Ratio 0,58; 95-%-Konfidenzintervall 0,39 bis 0,88). © rme/aerzteblatt.de

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