Wo das gute Gendächtnis sitzt

29. Februar 2012
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Schweizer Forscher haben ein Gen entdeckt, das für die Gedächtnisleistung bei gesunden Personen von Bedeutung ist. Mit Hilfe einer genomweiten Studie konnten sie zeigen, dass das Gen CTNNBL1 mit dem episodischen Gedächtnis assoziiert ist.

Ein intaktes Gedächtnis ermöglicht es dem Menschen Informationen nicht nur zu behalten, sondern auch zu ordnen und wieder abzurufen. Wie diese Prozesse im Gehirn auf zellulärer Ebene ablaufen und welche Gene daran beteiligt sind, darüber konnte man lange Zeit nur spekulieren. In den vergangenen Jahren konnten Wissenschaftler erstmals einige Gene identifizieren, die mit dem menschlichen Gedächtnis assoziiert sind.

Im Rahmen einer breit angelegten genomweiten Studie ist es nun einer Schweizer Forschergruppe gelungen, ein weiteres gedächtnisrelevantes Gen zu finden. Wie die Professoren Andreas Papassotiropoulos und Dominique de Quervain zusammen mit ihren Kollegen in der Fachzeitschrift Molecular Psychiatry berichten, scheint das Gen CTNNBL1 eine wichtige Rolle für die intakte Funktion des Gedächtnisses zu spielen.

Gedächtnistest stellt Assoziaton her

CTNNBL1 kamen die Forscher auf die Spur, als sie die DNA von 1078 gesunden Probanden an fast zwei Millionen Stellen in deren Erbgut nach Genvarianten durchforsteten und das Ergebnis dieser Analyse in Korrelation mit einem kognitiven Test setzten, dem sich alle Probanden unterziehen mussten. Bei diesem Test schauten sich die Studienteilnehmer hintereinander 30 Wörter an, die anschließend von den Forschern abgefragt wurden.

Dabei fiel auf, dass Probanden mit einer bestimmten Variante von CTNNBL1 sich die Wörter signifikant besser merkten als solche, die diese Variante nicht besaßen. „Uns interessierte vor allem das episodische Gedächtnis, eine Leistung des Gehirns, für die der Hippocampus zuständig ist“, sagt Papassotiropoulos, der Direktor der Abteilung für Molekulare Neurowissenschaften der Universität Basel ist. Bei anderen Genen und ihren Varianten konnten er und seine Mitarbeiter keine so ausgeprägte Assoziation zum episodischen Gedächtnis herstellen.

Unabhängige Studie bestätigt Ergebnis

Dass die von den Wissenschaftlern gefundene Korrelation kein zufälliges Ergebnis war, zeigte sich, als die Analyse von einer anderen Forschergruppe in Belgrad mit 524 serbischen Probanden wiederholt wurde und den Zusammenhang zwischen CTNNBL1 und dem episodischen Gedächtnis bestätigte. In weiteren Untersuchungen stellte das Team um Papassotiropoulos und de Quervain fest, dass zwischen dem Gen und anderen Gedächtnisformen wie beispielsweise dem Arbeitsgedächtnis keine Assoziation besteht.

CTNNBL1 trägt die Bauanleitung für das so genannte Beta-Catenin-like-Protein1. Das Protein wird nicht nur im Gehirn sondern auch von anderen Körperzellen produziert. Über seine genaue Funktion weiß man allerdings noch wenig. Es gibt experimentelle Hinweise, dass es an mehreren molekularbiologischen Prozessen wie der Apoptose und der Antikörper-Diversifizierung beteiligt ist.

Gehirnscan im Kernspintomographen

Um zu zeigen, dass CTNNBL1 tatsächlich mit unterschiedlichen Gedächtnisleistungen der Studienteilnehmer assoziiert war, rekrutierten Papassotiropoulus und seine Mitarbeiter weitere 324 gesunde Versuchspersonen. Diese sahen sich verschiedene Bilder an, während sie in einem Kernspintomographen lagen und ihr Gehirn gescannt wurde. Anschließend mussten die Probanden beschreiben, was sie gesehen hatten.

Während dieser Gedächtnisaufgabe wiesen die Gehirne aller Teilnehmer eine deutliche Gehirnaktivität im Parahippocampus und in Teilen des Frontallappens auf. Bei den Probanden mit der gedächtnisfördernden Variante von CTNNBL1 fiel die Aktivierung in diesen Gehirnregionen besonders stark aus. Papassotiropoulos vermutet, dass bei diesen Probanden das Beta-Catenin-like-Protein1 in verstärktem Ausmaß von den Neuronen der betroffenen Gehirnregionen produziert wird.

Fadenwurm als Modell fürs Lernen

Der Wissenschaftler und sein Team haben nun ein Tiermodell entwickelt, mit dessen Hilfe sie die Funktionsweise des Proteins genauer entschlüsseln möchten. Nach Ansicht von Papassotiropoulos eignet sich der ein Millimeter lange Fadenwurm C. elegans gut für solche Experimente, da er sich nicht nur genetisch leicht verändern lässt, sondern auch über basale Nervenfunktionen verfügt, mit denen man Vorgänge wie Lernen und Vergessen erforschen kann.

Auch wenn, so der Wissenschaftler, immer mehr Gene entdeckt würden, die mit dem Gedächtnis assoziiert seien, wisse man noch so gut wie gar nichts darüber, wie ihre Genprodukte auf molekularer Ebene die Gedächtnisbildung beeinflussten. „Wir müssen jetzt die einzelnen Befunde aller Forscher zusammenbringen“, sagt Papassotiropoulos. „Dann haben wir gute Chancen, für verschiedene Gehirnfunktionen die jeweils zugehörigen Gen-Cluster und molekularen Signalkaskaden aufzuspüren.“

Medikamente für Gedächtnisverlust?

Der Basler Wissenschaftler steht mit dieser Auffassung nicht alleine da: „Sobald die genaue Funktion einzelner Gedächtnismoleküle bekannt wäre, könnte man Medikamente entwickeln, um diese gezielt zu beeinflussen“, findet Professor Frank Jessen, Stellvertretender Direktor der Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie am Universitätsklinikum Bonn. „Vor allem bei neurodegenerativen Krankheiten, die mit Gedächtnisverlust einhergehen, könnte das neue Therapiemöglichkeiten eröffnen.“ Allerdings, gibt Jessen zu bedenken, korrelierten die bisher gefundenen Gene meist nur mit dem Gedächtnis von gesunden Menschen und nicht mit dem schwächer werdenden Gedächtnis von Demenzkranken.

59 Wertungen (4.03 ø)
Medizin, Neurologie

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6 Kommentare:

sehr lustig ist die Vorstellung, daß Fadenwürmer so viel Gedächnis haben, daß man daran forschen kann. Und das auch noch vergleichend relevant sein soll. Oder geht da der Grieche doch etwas übers Ziel hinaus?
Und cui bono? Oder wie meinn früherer Chef (Chirurg) immer fragte: Hat’s ne Konsequenz?

#6 |
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Der Artikel ist zwar sehr intereesant aber hinsichtlich einer therapeutischen Option wenig hilfreixh.

#5 |
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@3: Die Links zum Originalartikel finden Sie direkt unter dem Anleser in der Box “Mehr zu diesem Thema”

#4 |
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Professor Hans-Hartmut Peter
Professor Hans-Hartmut Peter

Spannender Artikel, sehr gut recherchiert.

#3 |
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Dipl. Psych. Thomas Witscher
Dipl. Psych. Thomas Witscher

Schön wäre ein Hinweis auf den Originalartikel gewesen. So wie die Untersuchungen dargestellt werden wird nämlich gerade nicht das episodische Gedächtnis untersucht. Bei diesem handelt es sich mehr un das Gedächtnis für Geschichten und Ereignisse. Dieses ist im Gehrin eigentlich etwas anders angelegt. Hätte gerne selbst nachgeschaut im Artikel. Vielleicht kann man diesen Widerspruch ja noch lösen…

#2 |
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Dr. med. Erika Plöntzke
Dr. med. Erika Plöntzke

Das ist doch klar bei den vernetzten neuronalen Funktionen, das immer
neue Fragen sich öffnen werden und es keine einzige Antwort gibt.Plöntzke

#1 |
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