Anomalien der Genexpression bei Patienten mit Autismus-Störung

Los Angeles – Patienten, die an einer Autismus-Störung erkrankt sind, weisen im Gehirn ähnliche Expressionsmuster ihrer Gene auf, die möglicherweise ein Grund für die Erkrankung sind. Dies stellten Forscher der University of California um Daniel Gesch­wind fest. Sie berichten darüber in Nature (doi:10.1038/nature20612).

Bisher ist kaum bekannt, worin die Ursachen für eine Erkrankung aus dem Autismus-Spek­trum liegen. Komplexe genetische Mutationen, konnatale Infektionen und einige hirn­morphologische Pathologien können das Risiko erhöhen. Das klinische Bild könnte also Ausdruck unterschiedlicher molekularbiologischer Ursachen sein.

Die Arbeitsgruppe der aktuellen Studie veröffentlichte aber bereits 2011 in Nature eine Studie, die eher für einen gemeinsamen molekularen Auslöser spricht (doi:10.1038/na­ture10110). Sie stellten fest, dass die Patienten eine sehr ähnliche Genexpression auf­wiesen. Es blieb jedoch unklar, ob sich die Ergebnisse auch in einer größeren Kohor­te verifizieren ließen.

Um dies zu prüfen, nutzten die Wissenschaftler Hirnproben von 48 Patienten mit einer Autismus-Störung und 49 Patienten, die keine Autismus-Störung aufwiesen. Sie analy­sierten das sogenannte Transkriptom der Hirnzellen. Das Transkriptom ist die Summe aller RNA-Moleküle, die von der Zelle hergestellt wird. Es gibt Auskunft über die spezifi­sche Genexpression in den Zellen.

In der Analyse zeigte sich, dass die Autisten ein vergleichbares Muster ihrer Genex­press­i­on hatten. Gegenüber den Nicht-Erkrankten zeigten sie Veränderungen des Splicings, der nicht-codierenden RNA und der Genaktivität.

Die unterschiedliche Expression von Genen im Frontal- und Temporallappen bei den Ge­sunden war bei den Autismus-Patienten teilweise aufgehoben. SOX5, ein wichtiges regu­lierendes Gen dieser differenzierten Expression, scheint laut den Wissenschaftlern hier­für verantwortlich zu sein.

Schlüsselgene, die in den ersten zehn Lebensjahren die Ausbildung der Synapsen re­gulieren, hatten bei den Erkrankten eine auffallend geringe Aktivität. Gleichzeitig zeigte sich eine erhöhte Aktivität der Mikroglia, also den Abwehrzellen des Gehirns.

Die Ergebnisse bestätigen die Ergebnisse der Vorstudie, laut derer die Patienten ge­mein­same Auffälligkeiten der Genaktivität aufweisen. Dies spräche für eine gemeinsame molekularbiologische Ätiologie der autistischen Störungsbilder und könnte hilfreich bei der Entwicklung spezifischer Therapien sein, so die Forscher.

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