Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Genmutation für häufige Epilepsie im Kindesalter entdeckt

12.08.2013
Einem Verbund aus zwei Forschungsnetzwerken, EuroEPINOMICS und IonNeurONet, ist es gelungen, das erste Krankheitsgen für idiopathische fokale Epilepsien zu identifizieren.

Es handelt sich dabei um das Gen GRIN2A. Veränderungen des Gens führen zu Störungen der Funktion eines wichtigen Ionenkanals im Gehirn, der die elektrische Erregbarkeit von Nervenzellen beeinflusst. Dies kann vermehrte elektrische Entladungen im Gehirn und damit das Auftreten epileptischer Anfälle erklären. Die Studie erschien gestern (Sonntag, 11. August) im internationalen Fachjournal Nature Genetics.

Mehr als 50 Millionen Menschen weltweit haben eine Epilepsie. Ein Drittel davon sind Kinder. Die häufigsten Epilepsieformen bei Kindern treten ohne erkennbare Ursache auf und betreffen nur bestimmte Hirnregionen. Fachleute bezeichnen sie als idiopathische fokale Epilepsien (IFE). Charakteristisch für diese Erkrankungen ist ein Anfallsursprung in der sogenannten Rolandischen Region des Gehirns. Einem Verbund aus zwei Forschungsnetzwerken, EuroEPINOMICS und IonNeurONet, ist es gelungen, das erste Krankheitsgen für idiopathische fokale Epilepsien zu identifizieren. Es handelt sich dabei um das Gen GRIN2A. Veränderungen des Gens führen zu Störungen der Funktion eines wichtigen Ionenkanals im Gehirn, der die elektrische Erregbarkeit von Nervenzellen beeinflusst. Dies kann vermehrte elektrische Entladungen im Gehirn und damit das Auftreten epileptischer Anfälle erklären. Die Studie erschien gestern (Sonntag, 11. August) im internationalen Fachjournal Nature Genetics.

Für die Studie haben die Forschenden das Genmaterial von insgesamt 400 Patientinnen und Patienten mit IFE untersucht. Bei 7,5 Prozent der Erkrankten fanden sie Veränderungen des Gens GRIN2A.

Nervengewitter im Gehirn
Die Gruppe der idiopathischen fokalen Epilepsien (IFE) umfasst verschiedene Krankheitsverläufe unterschiedlichen Schweregrades. Die Rolando Epilepsie ist eine der häufigsten Epilepsieformen des Kindesalters und betrifft etwa 15 Prozent aller Kinder mit Epilepsie. Sie verläuft meistens gutartig, die Anfälle sind gut therapierbar und verschwinden mit der Pubertät. Ein Beispiel für eine schwerer verlaufende Form der IFE ist das sogenannte Landau-Kleffner Syndrom. Bei den jungen Patientinnen und Patienten führt die Erkrankung zu Anfällen und ausgeprägten Sprachstörungen. „Unsere Entdeckung gibt uns erstmals Hinweise auf den zugrundeliegenden Krankheitsmechanismus dieser häufigen Epilepsieformen des Kindesalters“, berichtet Dr. Sarah von Spiczak von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Sarah von Spiczak ist eine der Koordinatorinnen dieser Studie und Leiterin der Untersuchungen an der Klinik für Neuropädiatrie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel. Trotz dieses Erfolgs liegt noch viel Arbeit vor den Hirnforschern. Denn der genaue Mechanismus, der von der Genveränderung zur Epilepsie-Erkrankung führt, ist noch unverstanden.

Auch bei vielen anderen Epilepsieformen stehen die Forscherinnen und Forscher erst am Anfang der Entschlüsselung genetischer Ursachen. „Fortschritte wie die aktuelle Beschreibung des Zusammenhangs zwischen bestimmten genetischen Veränderungen und Epilepsie erzielen wir nur durch die enge Zusammenarbeit von Forschern und allen am Behandlungsprozess beteiligten Ärzten“, sagt der Initiator der Forschungsnetzwerke, Professor Dr. Holger Lerche, der auch Vorstand am Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH) und Ärztlicher Direktor der Abteilung Neurologie mit Schwerpunkt Epileptologie des Universitätsklinikums Tübingen ist.

Ionenkanalforschung als Schlüssel zum Therapie-Erfolg
Funktionsstörungen von Ionenkanälen spielen eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Epilepsien. Die meisten zur Behandlung von Epilepsie angewendeten Medikamente wirken bereits jetzt über solche Ionenkanäle und bremsen dadurch überaktive Nervenzellen. Die entdeckten Veränderungen des Gens GRIN2A stören die Funktion des sogenannten NMDA-Rezeptors, eines wichtigen Ionenkanals im Gehirn. Der Schweregrad der Epilepsie scheint abhängig von dem vermuteten Effekt der Veränderung. Der Ionenfluss eines solchen Kanals beeinflusst und bestimmt die elektrische Erregbarkeit von Nervenzellen. „Welche Vorgänge genau die Mutationen des Gens GRIN2A im NMDA-Rezeptor auslöst, wissen wir noch nicht. Wir kennen nur ihr Ergebnis, die epileptischen Anfälle. Das Verständnis dieser Vorgänge ist aber Voraussetzung für die Entwicklung neuer, besser wirksamer und verträglicherer antikonvulsiver Medikamente“, erklärt Dr. Johannes Lemke, Oberarzt der Abteilung Humangenetik am Inselspital Bern, der in enger Kooperation mit der CeGaT GmbH in Tübingen maßgeblich an dieser Studie beteiligt war.
DNA-Sequenzierung: Dem Defekt auf der Spur
Bei rund 80 bis 90 Prozent der klinisch diagnostizierten, komplexen Erkrankungen haben Forschende die ursächlichen genetischen Veränderungen bislang nicht gefunden. Auch für häufig auftretende Epilepsieformen sind bisher nur wenige Veränderungen bekannt. „Die Aufdeckung eines Gendefektes ist jedoch Voraussetzung für das Verständnis der Krankheitsentstehung und die Entwicklung von neuartigen Therapie-Konzepten“, betont Professor Bernd Neubauer, Leiter der Abteilung für Neuropädiatrie und Epileptologie am Universitätsklinikum Giessen. Zum Einsatz kam in der Studie unter anderem eine neue Methode, die es erlaubt, zahlreiche Gene, die für eine Erkrankung relevant sind, parallel zu untersuchen. „Dadurch gelingt es uns in vielen Fällen rasch die Ursache der Erkrankung zu identifizieren“, sagt Dr. Dr. Saskia Biskup, Forschungsgruppenleiterin am Hertie-Institut für klinische Hirnforschung, Universitätsklinikum Tübingen, die mit ihrem auf Genanalysen spezialisierten externen Labor „CeGaT“ die genetischen Untersuchungen durchführte.

Zeitgleich und unabhängig wurden auch am Cologne Center for Genomics der Universität zu Köln unter der Leitung von Institutsleiter Professor Peter Nürnberg in Zusammenarbeit mit Professor Bernd Neubauer und Privatdozent Dr. Fritz Zimprich, Oberarzt an der Klinik für Neurologie der Medizinischen Universität Wien, Genanalysen durchgeführt, die die ersten Befunde aus Kiel und Tübingen bestätigten: „Interessanterweise fanden wir die gleichen Auffälligkeiten in GRIN2A wie unsere Kooperationspartner und konnten neben Mutationen zusätzlich auch krankheitsverursachende, strukturelle Veränderungen des GRIN2A Gens detektieren" sagen Dennis Lal und Eva Reinthaler, die die genetische Auswertung in Köln und Wien durchgeführt haben. „Ohne die beiden Netzwerke, unsere Partner aus Tübingen, Giessen, Wien und Köln, sowie zahlreichen Kollegen und Arbeitsgruppen weltweit, die DNA von betroffenen Patienten zur Verfügung stellten, bei komplexen statistischen Analysen unterstützt und funktionelle Untersuchungen durchgeführt haben, wäre es uns nicht möglich gewesen das verantwortliche Krankheitsgen eindeutig zu identifizieren“, so Johannes Lemke und Sarah von Spiczak.

Originalpublikation:
“Mutations in GRIN2A cause idiopathic focal epilepsy with rolandic spikes” Nature Genetics, 2013, http://dx.doi.org/ DOI: 10.1038/ng.2728
Wissenschaftliche Studienpartnerinnen und -partner:
Dr. med. Dr. rer. nat. Saskia Biskup, CeGaT GmbH, Tübingen und Hertie Institut für klinische Hirnforschung, Tübingen

Dr. med. Johannes Lemke, Abteilung für Humangenetik, Universitätskinderklinik, Inselspital, Bern

Prof. Dr. med. Holger Lerche, Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH) und Abteilung Neurologie mit Schwerpunkt Epileptologie, Universitätsklinikum Tübingen, Tübingen

Prof. Dr. med. Bernd Neubauer, M. Sc. Dennis Lal, Abteilung für Neuropädiatrie, Sozialpädiatrie und Epileptologie am Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH, Standort Giessen

Prof. Dr. rer. nat. Peter Nürnberg, M. Sc. Dennis Lal, Cologne Center for Genomics (CCG), Universität zu Köln

Dr. med. Sarah von Spiczak, Prof. Dr. Ulrich Stephani, Medizinische Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und Klinik für Neuropädiatrie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel (UKSH)

Prof. Dr. med. Fritz Zimprich, Mag. rer. nat. Eva Maria Reinthaler, Universitätsklinik für Neurologie, Medizinische Universität Wien, Österreich

Kontakt:
Hertie-Institut für klinische Hirnforschung
Silke Jakobi
Leiterin Kommunikation
Tel. 07071/29-8 88 00
E-Mail: silke.jakobi@medizin.uni-tuebingen.de
Universitätsklinikum Tübingen
Dr. Ellen Katz
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit Leitung
Tel. 07071/29-8 01 12
E-Mail: ellen.katz@med.uni-tuebingen.de
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski
Redaktion: Claudia Eulitz
Telefon: (0431) 880-2104
E-Mail: presse@uv.uni-kiel.de
Weitere Informationen:
http://www.uni-kiel.de/aktuell/pm/2013/2013-229-epilepsie-kinder.shtml
Link zur Pressemitteilung ab 12.August

Dr. Boris Pawlowski | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-kiel.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics