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 Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen
20.07.2018 | Universitätsklinikum Heidelberg

nachricht Erwiesen: Mücken können tropisches Chikungunya-Virus auch bei niedrigen Temperaturen verbreiten
20.07.2018 | Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin

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: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

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