Zu viel Gehirnabfall kann zu Psychosen führen, und die Risiken könnten bereits in der Kindheit beginnen
Eine neue Studie hat eine Verbindung zwischen Funktionsstörungen in den Abfallbeseitigungsprozessen des Gehirns, bekannt als das glymphatische System, und einem erhöhten Risiko für Psychosen entdeckt – und es sieht so aus, als könnten wichtige Veränderungen bereits in der frühen Kindheit beginnen.
Das internationale Forscherteam analysierte Gehirnscan‑Daten von 85 Personen mit 22q11.2‑Deletion‑Syndrom (22q11DS), einem genetischen Zustand, der mit einer deutlich erhöhten Wahrscheinlichkeit für die Entwicklung psychotischer Störungen wie Schizophrenie einhergeht.
Da 22q11DS sowohl mit einer höheren Wahrscheinlichkeit für Psychosen als auch mit Störungen in verschiedenen Teilen des glymphatischen Systems (wie der Blut‑Hirn‑Schranke) verbunden ist, wollten die Forscher die Erkrankung untersuchen, um zu verstehen, wie defekte Abfallentsorgungsmechanismen möglicherweise die Entwicklung von Psychosen auslösen könnten.
Die Teilnehmer, die Teil einer longitudinalen Kohorte waren, die sich der Untersuchung von Personen mit 22q11DS und ihren gesunden Geschwistern widmete, wurden über 25 Jahre hinweg mehrfach gescannt.
Im Alter zwischen 5 und 35 Jahren zum Zeitpunkt der Scans gaben diese Aufnahmen den Forschern ein Bild davon, wie sich 22q11DS vom Kindes‑ bis ins Erwachsenenalter entwickelt und wie die damit verbundenen Veränderungen mit der normalen Gehirnentwicklung verglichen werden können.
Personen mit 22q11DS zeigten bereits früh Anzeichen einer beeinträchtigten Gehirnreinigung, und bei denen, die später Symptome einer Psychose entwickelten, entwickelte sich das glymphatische System nicht so, wie es mit dem Alter normalerweise zu erwarten wäre.
„Diese atypische Entwicklung deutet darauf hin, dass eine Verletzlichkeit, die aus einer Interaktion zwischen biologischen und Umweltfaktoren resultiert, lange vor dem Auftreten von Symptomen vorhanden ist“, sagt der Psychiater Alessandro Pascucci von der Universität Genf in der Schweiz.
Die Forscher schlagen mehrere Mechanismen vor, wie beispielsweise Funktionsstörungen des Immunsystems und chronische Entzündungen, die das glymphatische System beeinträchtigen und zu einer Ansammlung von Abfallprodukten führen könnten, die wiederum das Gehirn beeinflussen.
Die Forscher verwendeten eine Messgröße, den sogenannten ALPS‑Index, um die Funktion des glymphatischen Systems zu beurteilen. Im Grunde misst dieser die Wasserbewegung im Gehirn entlang wichtiger „Rohrleitungen“.
Wenn diese Kanäle nicht richtig fließen, bedeutet dies, dass allerlei chemischer Abfall und Rückstände nicht mehr aus dem Gehirn gespült werden. Der angesammelte Abfall kann Entzündungen verursachen und Zellen schädigen – und möglicherweise zur Entstehung psychotischer Störungen beitragen.
Neben der ALPS‑Bewertung berechneten die Forscher das Gleichgewicht zwischen exzitatorischen und inhibitorischen Signalen im Gehirn mithilfe von Daten eines Teilsatzes von 39 Teilnehmern.
Für eine optimale Gehirngesundheit müssen die Neurotransmitter Glutamat (das Neurone anregt) und Gamma‑Aminobuttersäure (GABA, die Neurone beruhigt) sorgfältig ausbalanciert sein. In dieser Studie zeigten jedoch diejenigen mit weniger effektiven glymphatischen Systemen – gemessen an geringerer Wasserströmung und niedrigeren ALPS‑Werten – deutlich mehr erregende Signale als beruhigende.
„Übermäßige Erregung kann für Neurone toxisch werden und zu Veränderungen in bestimmten Gehirnregionen beitragen, die besonders anfällig und an Psychosen beteiligt sind, wie dem Hippocampus“, sagt Pascucci.
Der Hippocampus ist ein Teil des Gehirns, der besonders empfindlich auf Stress und Entzündungen reagiert und zuvor mit Psychosen in Verbindung gebracht wurde.
„Unsere Ergebnisse deuten auf einen Zusammenhang zwischen Funktionsstörungen des glymphatischen Systems, Mechanismen der Neurotoxizität und Psychosen hin“, fügt Pascucci hinzu.
Ein mangelhaft funktionierendes glymphatisches System ist keineswegs ausschließlich auf 22q11DS beschränkt, aber durch diese kleine Gruppe von Teilnehmern gelang es den Forschern, einige wichtige neue Hinweise darauf zu sammeln, wie eine schlechte „Gehirnreinigung“ ein Faktor für psychotische Episoden und Störungen sein könnte.
Wenn die hier angedeuteten Warnzeichen tatsächlich früh im Leben auftreten, könnte dies bedeuten, dass es Möglichkeiten gibt einzugreifen, bevor sich Symptome entwickeln. Weitere Studien dieses kritischen Entwicklungsfensters könnten auch mehr darüber enthüllen, wie psychotische Zustände überhaupt entstehen.
Die meisten aktuellen psychotischen Behandlungen konzentrieren sich darauf, Symptome (wie Halluzinationen) zu behandeln, nachdem sie bereits aufgetreten sind. Mit weiterer Forschung und Entwicklung könnten wir nun auf dem Weg sein, Behandlungen zu finden, die einen proaktiveren und präventiveren Ansatz verfolgen.
„Die Identifizierung solcher veränderbaren prädiktiven Faktoren könnte den Weg für Strategien ebnen, um eine erste psychotische Episode zu verzögern oder sogar zu verhindern“, sagt der Psychiater Stephan Eliez von der Universität Genf.
Die Forschung wurde in Biological Psychiatry: Global Open Science veröffentlicht.