Schizophrenie als Gyrifikationsstörung?

Abstract

Die Schizophrenie stellt eine schwerwiegende neuropsychiatrische Erkrankung dar, deren Ätiologie und Pathomechanismen bis heute nicht vollständig geklärt sind. Es wird eine multifaktorielle Entstehung vermutet, wobei prädisponierende und auslösende Faktoren zur Manifestation der Erkrankung führen. Eine grundle-gende Prädisposition wird in hirnmorphologischen Veränderungen gesehen, die mittels Post-mortem-Untersuchungen, computer- und kernspintomographischer Bildgebung vor allem an den Ventrikeln und im Cerebrum nachgewiesen wurden. Abweichungen im Gehirn schizophrener Patienten betrafen beispielsweise Volu-men, Zellzahl und Durchblutung einzelner Hirnregionen, aber auch die Gyrifikation des Kortex, die mit dem Gyrifikationsindex (GI) quantitativ gemessen wurde. Vor allem Frontal- und Temporallappen zeigten in neuropathologischen und MRT-Untersuchungen eine abnorme kortikale Faltung bei schizophrenen Patienten. Neuere Studien konnten auch strukturelle und funktionelle Veränderungen im Ce-rebellum, besonders im Kleinhirnwurm, aufzeigen, die auf eine cerebelläre Beteili-gung an beeinträchtigten höheren kognitiven Funktionen hinweisen. In der vorlie-genden Arbeit sollten die vorhandenen Ergebnisse zur GI-Messung von Frontal- und Temporallappen meta-analytisch verglichen werden. Mit Hilfe der GI-Anwendung sollte quantitativ erfasst werden, ob auch die Faltung des cerebellären Kortex bei Schizophrenie beeinträchtigt ist. Im Weiteren wurde auch bei der hete-rozygoten Reeler-Maus, die mit Schizophrenie-ähnlichen Abweichungen wie Ree-lin-Mangel und veränderter neuronaler Dichte ein potentielles Tiermodell darstellt, die Kleinhirnfoliation mittels GI im Vergleich zum Wildtyp und homozygoter Reeler-Maus analysiert. Der GI, Quotient aus innerer und äußerer Oberflächenkontur, wurde bei neun schizophrenen Patienten und zehn Kontrollen in je vier frontalen Hirnschnitten aus dem medialen posterioren Cerebellum für den Vermis und die Kleinhirnhemisphä-ren einzeln kalkuliert. Dabei wurden zwei verschiedene Berechnungsmethoden, die in vorherigen Studien benutzt worden waren (Zilles et al. 1988, Vogeley et al. 2000), angewendet und verglichen. Die Foliation des Mauscerebellums wurde an je sechs Sagittalschnitten von 11 Homozygoten, 23 Heterozygoten und 17 Wild-typtieren mit den zwei Bestimmungsmethoden des GI gemessen. Aufgrund der großen Heterogenität der Gyrifikationsstudien konnte keine signifi-kante Abweichung zu erhöhtem oder reduziertem GI im Frontal- oder Temporal-lappen schizophrener Patienten ermittelt werden. Neuere Studien, die nicht in die Meta-Analyse eingingen, bekräftigen eine erhöhte Gyrifikation im Frontallappen. Im humanen Cerebellum zeigte sich eine signifikante Reduktion des GI im Vermis bei den schizophrenen Patienten. Die Gyrifikation der Kleinhirnhemisphären zeigte in der GI-Berechnung keine signifikanten Unterschiede zwischen schizophrenen Patienten und Kontrollprobanden. Die GI der homozygoten Reeler-Maus ist im Vergleich zu heterozygoter und Wildtyp-Maus signifikant reduziert. Im Vergleich zwischen heterozygoten Mäusen und dem Wildtyp lassen sich keine signifikanten Unterschiede feststellen. Die Korrelation zwischen den Daten aus den beiden Be-stimmungsmethoden war sehr hoch. Dies gilt sowohl für die Ergebnisse aus der GI-Berechnung am humanen als auch für die am Mauscerebellum. Die reduzierte Gyrifikation des Vermis bei schizophrenen Patienten liefert einen weiteren Hinweis für die Bedeutung entwicklungsbedingter Veränderungen in der Ätiologie der Schizophrenie. Die Ergebnisse bekräftigen die Theorie, nach der der neuronale Regelkreis, der Kortex, Kleinhirn und Thalamus verbindet, bei Schizo-phrenie gestört ist. Sie liefern einen weiteren Anhaltspunkt für eine Beteiligung des Cerebellums an der Pathogenese der Schizophrenie. Die heterozygote Reeler-Maus sollte nicht ohne Beachtung der Einschränkungen, die sich aus den Unter-schieden in verhaltensbiologischer und morphologischer Hinsicht auch aus der aktuellen Foliationsmessung mittels GI ergeben, als Tiermodell für Schizophrenie betrachtet werden.