Cambridge MA, USA, Kiel, 22. Juni 2018. In der bisher umfassendsten internationalen Zusammenarbeit zu den molekular-genetischen Grundlagen von Erkrankungen des zentralen Nervensystems entdeckte das durchführende internationale Forschungskonsortium unter Beteiligung von Wissenschaftlern der Schmerzklinik Kiel genetische Zusammenhänge zwischen psychiatrischen und neurologischen Erkrankungen. Die Forschungsgruppe setzte sich aus mehr als 600 Institutionen weltweit zusammen. Die Entdeckungen überschatten bei weitem das bisherige Wissen zu diesem Thema. Das Team entdeckte, dass psychiatrische Erkrankungen umfangreiche genetische Gemeinsamkeiten teilen. Im Kontrast dazu sind neurologische Erkrankungen genetisch deutlich getrennt. In einer heute im Wissenschaftsjournal Science publizierten Studie beschreiben die Autoren die Ergebnisse des bisher umfangreichsten Datensatzes für die genetischen Zusammenhänge von Erkrankungen des Gehirns. Die Befunde zeigen, dass psychische Erkrankungen bedeutsame Ähnlichkeiten auf der molekularen Ebene haben, welche die heutigen aktuellen diagnostischen Kategorien nicht widerspiegeln. Die Befunde deuten darauf hin, dass das Denken über die Entstehung, Diagnostik und Behandlung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems neu erfolgen muss.

Wenn die genetischen Zusammenhänge und das Muster der Überlappungen der molekular-genetischen Grundlagen verschiedener Erkrankungen aufgedeckt werden kann, können auch die Bedingungen, welche diese Erkrankungen verursachen, besser verstanden werden. In der Folge können dann spezifische Mechanismen identifiziert werden, die für maßgeschneiderte Behandlungen Angriffspunkte bieten.

Für die aktuelle Studie fassten internationale Forschungskonsortien ihre Daten zusammen, um die genetischen Muster von 25 psychiatrischen und neurologischen Erkrankungen zu analysieren. Die Befunde konnten erst ermöglicht werden, indem in der bisher größten internationalen Analyse zu diesem Thema sämtliche Daten weltweit zusammengetragen wurden. Die Forschungsgruppe erfasste genetische Überlappungen durch Nutzung von genomweiten Assoziationsstudien (GWAS) von 265.218 Patienten und 784.643 Kontrollpersonen. Das Forschungsprojekt nutzte von mehreren Hundert Forschern Daten, um das Verständnis der Arbeitsweise des Gehirns zu vertiefen. Dies ist ein bisher einmaliger Vorgang.

Als Hauptbefund zeigte sich, dass es eine große Überlappung der molekularen Grundlagen von psychiatrischen Erkrankungen gibt. Besonders betrifft dies das Aufmerksamkeitsdefizit- Hyperaktivitätssyndrom (ADHS), die manisch-depressiven Erkrankungen, die depressiven Episoden und die Schizophrenie. Die Daten belegen auch eine ausgeprägte Überlappung der molekularen Grundlagen von Anorexia nervosa, Zwangserkrankungen und Tourette-Syndrom.

Im Gegensatz dazu zeigten sich die molekularen Grundlagen von neurologischen Erkrankungen wie z. B. Morbus Parkinson oder multipler Sklerose deutlicher unabhängig. Eine Ausnahme bildete jedoch die Migräne mit Aura und die Migräne ohne Aura. Diese weitverbreitete Kopfschmerzerkrankung, welche zu den am schwersten behindernden Erkrankung des Menschen nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) zählt, zeigte genetische Zusammenhänge zwischen Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätssyndrom-depressiven Erkrankungen und Tourette-Syndrom.

Diese bisher umfangreichste Untersuchung zu genetischen Zusammenhängen von Erkrankungen des zentralen Nervensystems belegt fassbare genetische Grundlagen von psychiatrischen und neurologischen Erkrankungen. Prof. Dr. Hartmut Göbel, Co-Autor und Chefarzt der Schmerzklinik Kiel kommentiert die Ergebnisse: „Die Komplexität der Migräne als besondere neurologische Erkrankung äußert sich mit bedeutsamen Zusammenhängen sowohl mit psychischen, als auch neurologischen Symptomen. Migräne wird daher zu Recht als Enzyklopädie der Neurologie bezeichnet. Die Daten belegen auch die umfassende Symptomatik der Migräne. Sie machen zudem verständlich, warum das Risiko an psychischen Erkrankungen wie Depression, Angst und Persönlichkeitsänderungen bei Migränepatienten um den Faktor 8 erhöht ist. Auch verdeutlichen sie die gemeinsamen Grundlagen von cerebrovaskulären Erkrankungen und Migräne mit dem erhöhten Risiko für Schlaganfall und kardiovaskulären Erkrankungen.“

Eine wesentliche Schlussfolgerung ist, dass die heutige diagnostische Kategorisierung von Erkrankungen des Gehirns die zugrundeliegende biologische Realität nicht präzise reflektiert. Die diagnostische Einteilung dieser Erkrankungsbilder spiegelt möglicherweise nicht ausreichend die Mechanismen wieder, auf denen diese Erkrankungen innerhalb des zentralen Nervensystems bedingt werden und überlappende Symptome verursachen.

Die weitere Aufschlüsselung dieser genetischen Zusammenhänge kann dazu führen, dass neue klinische Erkrankungsbilder abgegrenzt werden können und die Entwicklung von neuen Behandlungsmethoden sowie die Auswahl von Patienten für effektive Behandlungen präziser erfolgen können. Ein begrenzter Zusammenhang zeigte sich für eine Komorbidität zwischen Migräne mit Aura und ischämischem Schlaganfall. Auch die Unterform der Migräne, Migräne ohne Aura und Migräne mit Aura, zeigten substantielle genetische Zusammenhänge. Für neurologische Erkrankungen wurde deutlich, dass Morbus Alzheimer, intrazerebrale Blutungen, ischämischer Schlaganfall und Migräne signifikante negative genetische Zusammenhänge mit kognitiven Variablen aufwiesen.

 

Quelle: Science  22 Jun 2018:Vol. 360, Issue 6395, eaap8757, DOI: 10.1126/science.aap8757

Analysis of shared heritability in common disorders of the brain: By The Brainstorm Consortium, Verneri Anttila, Brendan Bulik-Sullivan, Hilary K. Finucane, Raymond K. Walters, Jose Bras, Laramie Duncan, Valentina Escott-Price, Guido J. Falcone, Padhraig Gormley, Rainer Malik, Nikolaos A. Patsopoulos, Stephan Ripke, Zhi Wei, Dongmei Yu, Phil H. Lee, Patrick Turley, Benjamin Grenier-Boley, Vincent Chouraki, Yoichiro Kamatani, Claudine Berr, Luc Letenneur, Didier Hannequin, Philippe Amouyel, Anne Boland, Jean-François Deleuze, Emmanuelle Duron, Badri N. Vardarajan, Christiane Reitz, Alison M. Goate, Matthew J. Huentelman, M. Ilyas Kamboh, Eric B. Larson, Ekaterina Rogaeva, Peter St George-Hyslop, Hakon Hakonarson, Walter A. Kukull, Lindsay A. Farrer, Lisa L. Barnes, Thomas G. Beach, F. Yesim Demirci, Elizabeth Head, Christine M. Hulette, Gregory A. Jicha, John S.K. Kauwe, Jeffrey A. Kaye, James B. Leverenz, Allan I. Levey, Andrew P. Lieberman, Vernon S. Pankratz, Wayne W. Poon, Joseph F. Quinn, Andrew J. Saykin, Lon S. Schneider, Amanda G. Smith, Joshua A. Sonnen, Robert A. Stern, Vivianna M. Van Deerlin, Linda J. Van Eldik, Denise Harold, Giancarlo Russo, David C. Rubinsztein, Anthony Bayer, Magda Tsolaki, Petra Proitsi, Nick C. Fox, Harald Hampel, Michael J. Owen, Simon Mead, Peter Passmore, Kevin Morgan, Markus M. Nöthen, Martin Rossor, Michelle K. Lupton, Per Hoffmann, Johannes Kornhuber, Brian Lawlor, Andrew McQuillin, Ammar Al-Chalabi, Joshua C Bis, Agustin Ruiz, Mercè Boada, Sudha Seshadri, Alexa Beiser, Kenneth Rice, Sven J. van der Lee, Philip L. De Jager, Daniel H. Geschwind, Matthias Riemenschneider, Steffi Riedel-Heller, Jerome I Rotter, Gerhard Ransmayr, Bradley T. Hyman, Carlos Cruchaga, Montserrat Alegret, Bendik Winsvold, Priit Palta, Kai-How Farh, Ester Cuenca-Leon, Nicholas Furlotte, Tobias Kurth, Lannie Ligthart, Gisela M. Terwindt, Tobias Freilinger, Caroline Ran, Scott D. Gordon, Guntram Borck, Hieab H.H. Adams, Terho Lehtimäki, Juho Wedenoja, Julie E. Buring, Markus Schürks, Maria Hrafnsdottir, Jouke-Jan Hottenga, Brenda Penninx, Ville Artto, Mari Kaunisto, Salli Vepsäläinen, Nicholas G. Martin, Grant W. Montgomery, Mitja I. Kurki, Eija Hämäläinen, Hailiang Huang, Jie Huang, Cynthia Sandor, Caleb Webber, Bertram Muller-Myhsok, Stefan Schreiber, Veikko Salomaa, Elizabeth Loehrer, Hartmut Göbel, Alfons Macaya, Patricia Pozo-Rosich, Thomas Hansen, Thomas Werge, Jaakko Kaprio, Andres Metspalu, Christian Kubisch, Michel D. Ferrari, Andrea C. Belin, Arn M.J.M. van den Maagdenberg, John-Anker Zwart, Dorret Boomsma, Nicholas Eriksson, Jes Olesen, Daniel I. Chasman, Dale R. Nyholt, Andreja Avbersek, Larry Baum, Samuel Berkovic, Jonathan Bradfield, Russell Buono, Claudia B. Catarino, Patrick Cossette, Peter De Jonghe, Chantal Depondt, Dennis Dlugos, Thomas N. Ferraro, Jacqueline French, Helle Hjalgrim, Jennifer Jamnadas-Khoda, Reetta Kälviäinen, Wolfram S. Kunz, Holger Lerche, Costin Leu, Dick Lindhout, Warren Lo, Daniel Lowenstein, Mark McCormack, Rikke S. Møller, Anne Molloy, Ping-Wing Ng, Karen Oliver, Michael Privitera, Rodney Radtke, Ann-Kathrin Ruppert, Thomas Sander, Steven Schachter, Christoph Schankin, Ingrid Scheffer, Susanne Schoch, Sanjay M. Sisodiya, Philip Smith, Michael Sperling, Pasquale Striano, Rainer Surges, G. Neil Thomas, Frank Visscher, Christopher D. Whelan, Federico Zara, Erin L. Heinzen, Anthony Marson, Felicitas Becker, Hans Stroink, Fritz Zimprich, Thomas Gasser, Raphael Gibbs, Peter Heutink, Maria Martinez, Huw R. Morris, Manu Sharma, Mina Ryten, Kin Y. Mok, Sara Pulit, Steve Bevan, Elizabeth Holliday, John Attia, Thomas Battey, Giorgio Boncoraglio, Vincent Thijs, Wei-Min Chen, Braxton Mitchell, Peter Rothwell, Pankaj Sharma, Cathie Sudlow, Astrid Vicente, Hugh Markus, Christina Kourkoulis, Joana Pera, Miriam Raffeld, Scott Silliman, Vesna Boraska Perica, Laura M. Thornton, Laura M. Huckins, N. William Rayner, Cathryn M. Lewis, Monica Gratacos, Filip Rybakowski, Anna Keski-