Amerikanische Forscher haben eine mögliche Ursache für schwere neurologische Störungen, darunter Autismus und Schizophrenie, bei Kindern vermutet. Wissenschaftler glauben, dass eine Entzündung des Gehirns bei jungen Menschen diese Störungen verursachen kann. Das Team fand heraus, dass Entzündungen die Reifung einiger Neuronen im sich entwickelnden Gehirn verhindern. Sollte sich diese These bestätigen, stünden wir vor einem historischen Wendepunkt, der die Tür für neue Behandlungsmethoden öffnen würde.

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Entzündung des Kleinhirns im Fokus

Schwere Entzündungen im frühen Kindesalter sind ein klinisch bekannter Risikofaktor für die Entwicklung von Autismus und Schizophrenie. Jetzt haben Wissenschaftler der University of Maryland School of Medicine (UMSOM) erstmals herausgefunden, dass Entzündungen die Entwicklung anfälliger Gehirnzellen verändern und möglicherweise einen Zusammenhang mit neurologischen Entwicklungsstörungen haben.

Mithilfe der Einzelzellgenomik untersuchte das Forschungsteam die Gehirne von Kindern, die an entzündlichen Erkrankungen – wie bakteriellen oder viralen Infektionen oder Asthma – starben, sowie von Kindern, die bei einem plötzlichen Unfall ums Leben kamen, und stellte fest, dass Entzündungen im frühen Leben die Funktion bestimmter Neuronen beeinträchtigen das Kleinhirn vor der vollständigen Reifung.

Das Kleinhirn ist eine Region des Gehirns, die für die motorische Kontrolle und die kognitiven Funktionen verantwortlich ist, die bei der Sprache, den sozialen Fähigkeiten und der emotionalen Regulierung zum Einsatz kommen. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass Kinder, die mit Anomalien des Kleinhirns geboren werden, häufig an neurologischen Entwicklungsstörungen leiden und dass auch Tiermodelle, die vor der Geburt einer Entzündung ausgesetzt waren, die gleichen Erkrankungen entwickeln.

Nutzen Sie neue RNA-Studientechniken

„Wir haben uns das Kleinhirn angesehen, weil es eine der ersten Regionen des Gehirns ist, die mit der Entwicklung beginnt, und eine der letzten, die die Reife erreicht, aber es bleibt noch wenig erforscht“, sagte der Co-Autor der Studie, Dr. Seth Ament von UMSOM. „Mit der relativ neuen Technologie der Einzelkern-RNA-Sequenzierung könnten wir auf zellulärer Ebene schauen, um Veränderungen im Gehirn zu erkennen.“

Co-Leiterin Professorin Margaret McCarthy sagte: „Das wurde in dieser Altersgruppe und im Zusammenhang mit Entzündungen noch nie zuvor gemacht.“ „Die Genexpression im Kleinhirn von Kindern mit Entzündungen war bemerkenswert konsistent.“

Analysiert wurden Kinder, die im Alter zwischen 5 und 8 Jahren starben

Das Forscherteam untersuchte postmortal gespendetes Gehirngewebe von 17 Kindern, die im Alter zwischen einem und fünf Jahren starben, acht davon an Entzündungen und neun an Unfällen. Bei keinem der Spender wurde eine neurologische Störung diagnostiziert. Die Studie ergab, dass zwei spezifische, aber seltene Arten von Neuronen am anfälligsten für Gehirnentzündungen sind: Golgi- und Purkinje-Neuronen. Die Forscher erklärten, dass diese beiden Arten von Neuronen nach einer Entzündung einen vorzeitigen Abbruch ihrer Reifung zeigten.

„Obwohl selten, haben Purkinje- und Golgi-Neuronen entscheidende Funktionen“, sagte Dr. Ament. „Während der Entwicklung bilden Purkinje-Neuronen Synapsen, die das Kleinhirn mit anderen Gehirnregionen verbinden, die an der Wahrnehmung oder emotionalen Kontrolle beteiligt sind, während Golgi-Neuronen die Kommunikation zwischen Zellen im Kleinhirn koordinieren. „Eine Störung eines dieser Entwicklungsprozesse könnte erklären, wie Entzündungen zu Erkrankungen wie Autismus-Spektrum-Störungen und Schizophrenie beitragen.“

Ament sagte, dass, wie bei vielen Krankheiten, wahrscheinlich sowohl die Genetik als auch die Umwelt – in diesem Fall Entzündungen – zum Risiko der Entwicklung der Störungen beitragen. Der neue Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Science Translational Medicineist Teil einer Sammlung von mehr als 20 Artikeln, die die Entwicklung und Vielfalt von Zelltypen im menschlichen Gehirn beschreiben.

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