Die Genkartierung zeigt starke Immun- und Gehirnverbindungen bei Depressionen

Neuronen und weiße Blutkörperchen unterscheiden sich stark in Form, Funktion und Lage im Körper. Forscher der Universität São Paulo (USP) in Brasilien fanden jedoch heraus, dass bei Menschen mit Depressionen bestimmte Gene in beiden Zelltypen gleichermaßen fehlreguliert sind.

Dieser Befund unterstreicht nicht nur den systemischen Charakter von Depressionen, der Auswirkungen hat, die über die psychische Gesundheit hinausgehen, sondern ebnet auch den Weg für zukünftige Blutuntersuchungen, mit denen Art und Schwere der Depression ermittelt werden können. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Berichte.

Die Forschung wurde von FAPESP durch vier Projekte unterstützt (18/18886-9, 24/21635-9, 23/07806-2 und 23/06086-6).

Wir haben dieses Netzwerk von Genen kartiert, das die Interaktion zwischen dem Immun- und Nervensystem steuert. Depression ist ein systemisches Phänomen, das heißt, sie breitet sich im gesamten Körper aus. Und das Immunsystem ist eines der Systeme, das diesen Zustand dezentralisiert und über das Zentralnervensystem hinaus verbreitet. Deshalb kommt es bei einer depressiven Person nicht selten auch zu weiteren Symptomen, wie zum Beispiel einer Hautentzündung oder Appetitlosigkeit.“

Otávio Cabral-Marques, Professor an der USP Medical School (FM-USP) und Koordinator der Forschung

Um zu dieser Genkartierung zu gelangen, analysierten die Wissenschaftler Daten von mehr als 3.000 Blutproben öffentlicher Banken in den USA, Deutschland und Frankreich. Anhand der Daten identifizierten sie Veränderungen in der Genexpression in den weißen Blutkörperchen (Abwehrzellen) von Patienten mit einer schweren depressiven Störung.

Von den 1.383 veränderten Genen sind 73 traditionell mit Synapsen oder Verbindungen zwischen Neuronen verbunden, einschließlich der Übertragung von Neurotransmittern und der Bildung neuronaler Verbindungen. In weißen Blutkörperchen sind diese Gene an Immun- und Entzündungsprozessen im gesamten Körper beteiligt. Achtzehn dieser Gene ermöglichen die konsistente Unterscheidung depressiver Patienten von Personen ohne diese Störung.

Jeder Mensch hat ein einzigartiges Genom, das die Sequenz seines gesamten genetischen Materials enthält. Was ein Neuron von einem weißen Blutkörperchen oder eine Hautzelle von einer Herzzelle unterscheidet, ist die genetische Aktivierung – das heißt, welche Gene je nach Funktion, Zustand oder Umgebung der Zelle „eingeschaltet“ oder „ausgeschaltet“ werden.

„Es handelt sich um eine datenwissenschaftliche Studie, die noch biologisch bestätigt werden muss, aber sie eröffnet interessante Möglichkeiten für die zukünftige Entwicklung eines Panels zur Identifizierung von Genen in im Blut zirkulierenden Zellen des Immunsystems, die an Depressionen beteiligt sind. Da Blut leichter zugänglich ist als Hirngewebe, dienen die identifizierten Gene als biologische Marker für das Vorliegen und den Schweregrad einer Depression“, sagt Anny Silva Adri, die die Studie im Rahmen ihrer Doktorarbeit durchgeführt hat.

Eine systemische Erkrankung

Die Forschungsgruppe untersucht die Beziehung zwischen dem Immunsystem und dem neurologischen System. In einer aktuellen Studie zeigten sie die Rolle eines einzelnen Gens (PAX-6), das sowohl in Neuronen als auch in weißen Blutkörperchen vorkommt, als Prädiktor für Depressionen in einem Tiermodell.

„Was wir in diesen Studien gesehen haben, ist, dass es eine sehr starke Verbindung zwischen dem Immunsystem und dem neurologischen System gibt, das durch dieses Netzwerk von Genen, die wir untersuchen, geschaffen wird. Alles ist eng miteinander verbunden, und die Trennung zwischen diesen Systemen dient lediglich pädagogischen Zwecken“, sagt Cabral-Marques.

Der Forscher weist darauf hin, dass der Zusammenhang zwischen peripheren Entzündungen (im Blut) und zentralen Symptomen (im Gehirn) den Weg für Behandlungen ebnet, die gezielt auf Entzündungen abzielen, um depressive Symptome zu lindern.

Die Genkartierung ergab einen starken Zusammenhang zwischen Depressionen und anderen Krankheiten. „Die Analyse legt nahe, dass dieselben Gene an vaskulären und entzündlichen Begleiterkrankungen beteiligt sind, die häufig bei Depressionen auftreten. Depressionen sind nicht auf das Gehirn beschränkt, sondern wirken sich auf integrierte und molekulare Weise auf den Körper aus“, sagt Adri.

Diese Gene werden auch mit bipolaren Störungen, Psychosen, Angstzuständen, Bluthochdruck, Arterienerkrankungen, entzündlichen Erkrankungen und Psoriasis in Verbindung gebracht. Die Kartierung ergab auch Zusammenhänge mit Magen-Darm-Beschwerden, erektiler Dysfunktion und Komplikationen im Zusammenhang mit dem Coronavirus.

„Entzündungen und molekulare Fehlregulationen betreffen nicht nur das Gehirn, sondern auch verschiedene Organe und Systeme, was die Auswirkungen der Krankheit verstärkt und neue Ansätze für Diagnose und Behandlung nahelegt“, sagt der Forscher.

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