Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

ADHS: Ein Gen macht Fischlarven hyperaktiv

19.09.2012
Viele Gene stehen im Verdacht, an der Entstehung der Aufmerksamkeitsdefizit/ Hyperaktivitätsstörung ADHS beteiligt zu sein. Eine deutsch-französische Forschergruppe hat jetzt die Rolle eines von ihnen genauer untersucht und deutliche Hinweise für dessen Mittäterschaft entdeckt.
Sein wissenschaftlicher Name lautet lphn3. Das Gen liegt beim Menschen auf Chromosom 4 und kodiert das Protein Latrophilin 3, das möglicherweise als synaptisches Protein und Rezeptor im Gehirn eine Rolle spielt, wenn sich die für eine Aufmerksamkeitsdefizit/ Hyperaktivitätsstörung typischen Merkmale ausbilden: Die Betroffenen können nur schlecht ihre Aufmerksamkeit über längere Zeit hinweg fokussieren, sie sind leicht ablenkbar, ermüden schnell, reagieren oft impulsiv und fallen durch eine motorische Unruhe auf.

Im Fokus: Das Latrophilin 3-Gen

„Latrophilin 3 steht schon länger im Verdacht, für die typischen ADHS-Merkmale mitverantwortlich zu sein. Allerdings weiß man bisher noch nicht allzu viel über seine Rolle innerhalb der physiologischen Prozesse des Nervensystems“, sagt Professor Klaus-Peter Lesch.

Lesch ist Inhaber des Lehrstuhls für Molekulare Psychiatrie und Sprecher der Klinischen Forschergruppe ADHS der Würzburger Universitätsklinik für Psychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie. Schon seit einigen Jahren hat er das Protein im Visier. Und nicht nur er: „Forscher aus den USA und Spanien haben vor Kurzem gezeigt, dass eine bestimmte Variante des Latrophilin 3-Gens häufig im Erbgut von solchen Patienten zu finden ist, die auch im Erwachsenenalter noch an ADHS erkrankt sind“, sagt Lesch.

Darüber hinaus sei das Gen als eines von insgesamt 86 Risiko-Genen identifiziert worden, die im Verdacht stehen, eine Drogenabhängigkeit auszulösen. Drogenabhängigkeit findet sich überdurchschnittlich häufig bei ADHS-Patienten.

Experimente an Zebrafisch-Larven

Um die Funktion von Latrophilin 3 bei der Entwicklung der ADHS-Symptome besser zu verstehen, haben Lesch und Wissenschaftler des Instituts für Neurobiologie im französischen Gif-sur-Yvette mit Zebrafisch-Larven experimentiert. „Zebrafische sind in der Wissenschaft inzwischen Standard, um die genetischen Grundlagen der Gehirnentwicklung und des Verhaltens zu untersuchen“, erklärt Lesch.

Die Forscher haben in ihren Experimenten das lphn3-Gen während einer bestimmten Phase der Entwicklung blockiert und anschließend das Verhalten der Fischlarven untersucht. Dabei konzentrierten sie sich zunächst auf die Bewegungsaktivität der Larven als leicht messbarer Ausdruck einer motorischen Unruhe.

Die Ergebnisse

Das Ergebnis: „Wir beobachteten eine signifikante Steigerung der Schwimmdistanzen und der durchschnittlichen Geschwindigkeit bei diesen Fischlarven im Vergleich zu einer Kontrollgruppe“, schreiben die Autoren. Dieser Effekt ließ sich auch während der Schlafphasen in der Nacht nachweisen – so wie auch menschliche ADHS-Patienten im Schlaf Hyperaktivitätssymptome zeigen können.

Verantwortlich für diesen gesteigerten Bewegungsdrang ist nach Ansicht der Wissenschaftler eine Störung der Entwicklung neuronaler Netzwerke des Dopamin-Systems im Gehirn der Zebrafisch-Larven. Dopamin ist ein Botenstoff, der unter anderem dafür verantwortlich ist, Bewegungen harmonisch ablaufen zu lassen und der bestimmte Denkvorgänge optimiert. Bei den Larven, deren lphn3-Gen blockiert worden war, entwickelten sich in der Folge deutlich weniger Nervenzellen, die Dopamin produzieren. Je stärker der Bewegungsdrang bei den Fischen ausgeprägt war, desto niedriger lag die Zahl dieser spezifischen Neuronen.

Methylphenidat hilft

Wenn Zebrafische unter diesen Umständen ADHS-typische Symptome zeigen, lassen sie sich dann auch mit den üblichen Medikamenten behandeln? Auch dieser Frage sind die Forscher nachgegangen. Eines der wirksamsten Mittel, ADHS beim Menschen zu behandeln, ist Methylphenidat – in Deutschland besser unter dem Markennamen Ritalin bekannt. Die Amphetamin-ähnliche Substanz wirkt auf den Dopamin-Stoffwechsel ein; sie soll Aufmerksamkeit und Wahrnehmung steigern und psychomotorische Aktivität und Impulsivität dämpfen.

Bei den Zebrafisch-Larven eingesetzt, zeigte Methylphenidat ähnliche Ergebnisse: Die Larven schwammen bei weitem nicht mehr die Distanzen, die sie zuvor zurückgelegt hatten. Auch ihre Geschwindigkeit nahm deutlich ab – bis auf das Maß von „normalen“, unbehandelten Larven.

Zwei Konsequenzen ergeben sich nach Ansicht der Autoren aus den Ergebnissen dieser Studie: Zum einen zeigen sie klar die Bedeutung auf, die das lphn3-Gen für die Entwicklung des dopaminergen Signalwegs in der Embryonalphase besitzt. Zum anderen demonstrieren sie, dass eine verringerte lphn3-Funktion bei Zebrafisch-Larven typische Verhaltensänderungen verursacht, die den üblichen ADHS-Merkmalen sehr ähnlich sind.

Stichwort ADHS

Neueste Schätzungen gehen davon aus, dass zwischen drei und sieben Prozent aller Kinder an der Aufmerksamkeitsdefizit/Hyperaktivitätsstörung ADHS erkranken. Jungen sind davon rund vier Mal so häufig betroffen wie Mädchen. Entgegen der landläufigen Meinung können auch Erwachsene an ADHS leiden; rund vier Prozent sollen die typischen Symptome zeigen.

Die Betroffenen sind in der Regel hyperaktiv und besitzen einen gesteigerten Bewegungsdrang, sie neigen zu einer erhöhten Impulsivität und können sich schlecht konzentrieren. Kinder und Jugendliche haben deshalb oft Schwierigkeiten in Schule und Ausbildung; bei Erwachsenen kommt es häufig zu Problemen in Beruf und Partnerschaft.

Der genetische Anteil bei der Entstehung von ADHS wird auf 70 bis 80 Prozent geschätzt. Doch auch Umwelteinflüsse können die Symptomatik vermindern oder verstärken. Zigaretten und Alkohol während der Schwangerschaft erhöhen das Risiko ebenso wie eine Frühgeburt oder ein niedriges Geburtsgewicht.

The ADHD-susceptibility gene lphn3.1 modulates dopaminergic neuron formation and locomotor activity during zebrafish development; M Lange, W Norton, M Coolen, M Chaminade, S Merker, F Proft, A Schmitt, P Vernier, K-P Lesch and L Bally-Cuif. Molecular Psychiatry 2012, 17:946-54, doi:10.1038/mp.2012.29.

Kontakt

Prof. Dr. Klaus-Peter Lesch, T: (0931) 201-77600, E-Mail: kplesch@mail.uni-wuerzburg.de

Gunnar Bartsch | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

nachricht Virologen der Saar-Uni entdecken neuen Mechanismus, der die Hautkrebs-Entstehung begünstigt
23.06.2017 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

Forschung zu Stressbewältigung wird diskutiert

21.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Zukunftstechnologie 3D-Druck: Raubkopien mit sicherem Lizenzmanagement verhindern

23.06.2017 | Informationstechnologie

Virologen der Saar-Uni entdecken neuen Mechanismus, der die Hautkrebs-Entstehung begünstigt

23.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Schimpansen belohnen Gefälligkeiten

23.06.2017 | Biowissenschaften Chemie