Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Gene Hirnstrukturen beeinflussen

22.01.2015

Forscherkonsortium legt einzigartige Kartierung des Denkorgans vor. Das Uniklinikum Dresden ist beteiligt

Das Gehirn ist ein komplexes Gebilde, dessen Bauplan im Erbgut angelegt ist. Wie die Gene die Ausformung des Gehirns beeinflussen, ist noch weitgehend unbekannt. Ein internationales Forscherkonsortium hat nun beim Menschen fünf Verdachtsgene entdeckt, die mit der Größe verschiedener Gehirnregionen zusammenhängen. Die Wissenschaftler hoffen, mit den Ergebnissen die molekularen Grundlagen psychiatrischer Erkrankungen besser zu verstehen. Die Studie wurde am 21. Januar 2015 im renommierten Fachjournal „Nature“ veröffentlicht.

Das internationale Forscherkonsortium ENIGMA (Enhancing Neuro Imaging Genetics through Meta-Analysis) hat eine großangelegte Untersuchung durchgeführt, wie genetische Varianten die Ausformung verschiedener Gehirnregionen beeinflussen.

Die Wissenschaftler werteten die Hirnscan-Aufnahmen von insgesamt 30.717 Menschen aus, die aus 50 Kohortenstudien weltweit und unter anderem auch aus dem BMBF-geförderten Integrierten Genomforschungsnetzwerk MooDS stammen. Die Bilder dienten als Grundlage zur Bestimmung des Volumens der Schädelhöhle und sieben verschiedener Gehirnregionen.

Welche Gene führen dazu, dass die Größe der Gehirnstrukturen von Mensch zu Mensch variiert? Um diese Frage zu beantworten, glichen die Forscher die Hirnscanner-Daten mit Erbgutanalysen ab und fanden dabei insgesamt fünf neue genetische Varianten in den Genregionen DLG2 (auf Chromosom 11 gelegen), FAT3 (Chromosom 11), KTN1 (Chromosom 14), DCC (Chromosom 18) und BCL2L1 (Chromosom 20), die mit dem Volumen der Hirnstrukturen „Putamen“ und „Nucleus caudatus“ zusammenhängen.

Diese Hirnstrukturen gehören zu den sogenannten Kerngebieten des Großhirns, denen zentrale Umschaltfunktionen von Nervenbahnen im Gehirn zukommen. Wie die jetzt identifizierten Gene ihren Einfluss auf die Größe der Gehirnstrukturen auf der biologischen Ebene im Detail entfalten, ist noch nicht bekannt. Es gibt aber Hinweise, dass im wachsenden Gehirn zum Beispiel die Wanderung von Nervenzellen (DCC) oder der programmierte Zelltod unreifer Neuronen (BCL2L1) beeinflusst werden.

Rolle des KTN1-Gens

Unter allen untersuchten Genen zeigte das KTN1 den stärksten Effekt. Bisher war über die Rolle dieses Gens in der Entwicklung von Nervenzellen kaum etwas bekannt. Weitergehende Untersuchungen konnten zeigen, dass die genetische Variante das Ablesen des Gens beeinflusst und damit höchstwahrscheinlich auch die Menge des gebildeten Proteins.

„Ein besseres Verständnis für die Ursachen von Hirnveränderungen bei schweren psychiatrischen Erkrankungen kann Ansatzpunkte für neue Therapiemöglichkeiten aufzeigen. Die Forschung zu genetischen Zusammenhängen und Reduktionen von grauer Substanz bei Schizophrenie ist hier wegweisend und bietet in Zukunft vielleicht auch die Möglichkeit schon frühzeitig, das heißt im Kindes- und Jugendalter, zu intervenieren“, erklärt Prof. Dr. Stefan Ehrlich, der an der Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie und –psychotherapie des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus in Dresden den Forschungsbereich Angewandte Entwicklungsneurowissenschaften leitet und zudem als Koordinator des MCIC-Netzwerkes tätig ist.

Beteiligte Institutionen in Deutschland

An der Publikation im renommierten Fachjournal „Nature“ waren fast 300 Wissenschaftler beteiligt. Korrespondenzautoren sind Prof. Dr. Paul M. Thompson von der Keck School of Medicine of the University of Southern California (USA) und Dr. Sarah E. Medland vom QIMR Berghofer Medical Research Institute in Brisbane (Australien). Aus Deutschland wirkten folgende Institutionen mit: Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) Rostock/Greifswald, Universitätsmedizin Greifswald, Zentralinstitut für Seelische Gesundheit Mannheim, Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie der Technischen Universität Dresden, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie der Universitätsmedizin Göttingen, Max-Planck-Institut für Psychiatrie München, Institut für Humangenetik des Universitätsklinikums Bonn, Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM-1) des Forschungszentrums Jülich, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie der Charité Universitätsmedizin Berlin, Ludwig-Maximilians-Universität München, Life & Brain Zentrum Bonn, Psychiatrie und Psychotherapie des UniversitätsKlinikums Heidelberg, Munich Cluster for Systems Neurology (SyNergy) und HELIOS Hanseklinikum Stralsund.

Publikation: Common genetic variants influence human subcortical brain structures, Nature, DOI: 10.1038/nature14101

Informationen für Journalisten:
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden
Klinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie und -psychotherapie
Sektion Angewandte Entwicklungsneurowissenschaften
Prof. Stefan Ehrlich, Geschäftsführender Oberarzt der Klinik
Tel.: +49 (0)351 458-2244
Fax: +49 (0)351 458-5754
E-Mail: stefan.ehrlich@uniklinikum-dresden.de

Weitere Informationen:

http://www.uniklinikum-dresden.de

Kim-Astrid Magister | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Genetische Vielfalt schützt vor Krankheiten
23.05.2018 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt
22.05.2018 | Technische Universität München

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: 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...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Im Focus: Achema 2018: Neues Kamerasystem überwacht Destillation und hilft beim Energiesparen

Um chemische Gemische in ihre Einzelbestandteile aufzutrennen, ist in der Industrie die energieaufwendige Destillation gängig, etwa bei der Raffinerie von Rohöl. Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Kamerasystem, das diesen Prozess überwacht. Dabei misst es, ob es zu einer starken Tropfenbildung kommt, was sich negativ auf die Trennung der Komponenten auswirken kann. Die Technik könnte hier künftig automatisch gegensteuern, wenn sich Messwerte ändern. So ließe sich auch Energie einsparen. Auf der Prozesstechnik-Messe Achema in Frankfurt stellen sie die Technik vom 11. bis 15. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 9.2, Stand A86a) vor.

Bei der Destillation werden Flüssigkeiten durch Verdampfen und darauffolgende Kondensation des Dampfes in ihre Bestandteile getrennt. Ein bekanntes Beispiel...

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

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

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

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

Rotierende Rugbybälle unter den massereichsten Galaxien

23.05.2018 | Physik Astronomie

Invasive Quallen: Strömungen als Ausbreitungsmotor

23.05.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Matrix-Theorie als Ursprung von Raumzeit und Kosmologie

23.05.2018 | Physik Astronomie

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