Welche Rolle spielt die Genetik bei Depressionen?

Genetik

Seit langem wissen Ärzte, dass Depressionen in der Familie vorkommen. Viele Menschen mit einer Depression können andere Familienmitglieder identifizieren, die ebenfalls mit der gleichen oder einer ähnlichen Krankheit zu kämpfen haben. Frühe Studien über die Genetik von Depressionen wurden mit Zwillingen durchgeführt. Eineiige Zwillinge teilen sich die gleichen Gene, während zweieiige Zwillinge (und Nicht-Zwillingsgeschwister) nur 50% ihres genetischen Materials teilen. Forscher aus der ganzen Welt haben herausgefunden, dass, wenn ein eineiiger Zwilling depressiv ist, der andere Zwilling in 76% der Fälle ebenfalls an Depressionen leidet. Bei Geschwisterpaaren erkrankt der Zwilling eines Menschen mit einer Depression nur 19% der Zeit an einer Depression. Forschungsstudien, in denen Zwillinge untersucht wurden, die in verschiedenen Familien aufgewachsen sind, haben die Beweise für eine genetische Verbindung und nicht nur für umweltbedingte Ursachen von Depressionen weiter erhärtet. Bei eineiigen Zwillingen, die in getrennten Familien aufgewachsen sind; wenn ein Zwilling an einer Depression leidet, entwickelt der andere Zwilling in 67% der Fälle ebenfalls die gleiche Störung.

Gibt es ein “Depressionsgen”? Einige Krankheiten werden durch ein einziges defektes Gen verursacht, wie z.B. Mukoviszidose oder Chorea Huntington. Aber viele Krankheiten wie Depression, Diabetes und Bluthochdruck werden von mehreren Genen BEEINFLUSST und nicht durch ein einzelnes Gen VERURSACHT. Bei diesen Erkrankungen gibt es Kombinationen von genetischen Veränderungen, die Krankheiten verursachen. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist nicht bekannt, wie viele Gene an einer Depression beteiligt sind. Es ist sehr zweifelhaft, dass ein einzelnes Gen bei einer großen Zahl von Menschen Depressionen verursacht. Scans der Genome (ganze genetische Codes von Individuen) von Menschen mit Depressionen haben bestätigt, dass es eine Verbindung zu einer schweren depressiven Störung auf Chromosom 15 und eine vermutete Verbindung auf den Chromosomen 8 und 17 gibt. Es sind weitere Forschungsarbeiten erforderlich, um zu verstehen, was dies bedeutet und wie diese Informationen für Diagnose und Behandlung genutzt werden können. Es ist auch wichtig, sich daran zu erinnern, dass Umwelt und Lebenserfahrungen einen großen Einfluss auf die Major Depression haben. Es ist schwierig zu sagen, dass die reine Genetik daran schuld ist. Gegenwärtig können wir vielleicht davon ausgehen, dass ein bestimmter Satz von Genen einige Menschen anfälliger für eine schwere depressive Störung macht, wenn sie bestimmten Umweltbelastungen ausgesetzt sind.

 

Bildgebende Verfahren

Die Messung körperlicher und biochemischer Veränderungen im Körper ist zwar eine wichtige Informationsquelle, aber die Technologie der Hirnbildgebung hat uns auch wichtige Erkenntnisse über die Ursachen von Depressionen geliefert.

Hirnbildgebungstechnologien sind eine Gruppe von nicht-invasiven Techniken, die es Wissenschaftlern ermöglichen, das gesamte Gehirn oder Teile davon zu untersuchen, ohne eine Operation durchführen zu müssen. Bildgebende Verfahren liefern Ärzten Informationen über die Struktur des Gehirns. Dazu gehören u.a., wie die verschiedenen Teile des Gehirns aussehen, wie das Gehirn funktioniert und wie sich das Gehirn bei verschiedenen Aktivitäten verhält. Strukturelle Bildgebungsverfahren des Gehirns erzeugen Fotos oder Modelle des Gehirns. Im Gegensatz dazu erzeugen funktionelle Bildgebungsverfahren “Gehirnfilme”, die zeigen, wie die verschiedenen Teile des Gehirns im Laufe der Zeit interagieren. Funktionelle Bildgebungstechniken hängen von Messungen des Hirnstoffwechsels (z.B. Sauerstoff- und Glukoseverbrauch) und der Blutflussraten ab, um diese Filme zu ermöglichen. Zu diesen Bildgebungstechniken gehören:

  • Computer-Axial-Tomographie (CT oder CAT) – verwendet spezielle Röntgengeräte, um die Menge der Strahlung zu messen, die im gesamten Körper einer Person absorbiert wird. Diese Messung wird verwendet, um ein Bild des Gehirns zu erstellen.
  • Magnetresonanztomographie (MRT) – Die MRT verwendet Hochfrequenzwellen und ein starkes Magnetfeld, um 3D-Computerbilder von inneren Organen und Geweben zu erstellen.
  • Positronen-Emissions-Tomographie (PET) – verwendet Spurenmengen kurzlebigen radioaktiven Materials (Tracer genannt), um funktionelle Prozesse im Gehirn zu kartieren. Diese Technik ermöglicht es den Wissenschaftlern, die Stoffwechselraten des Gehirns durch Messung der Sauerstoff- und Blutzuckerverwendung (Glukose) zu bestimmen. Bereiche des Gehirns, die aktiv sind, verbrauchen mehr Sauerstoff und Glukose als Bereiche, die nicht aktiv sind. Ein Computer zeichnet ein 3D-Bild des Gehirns auf, und die Bereiche, die aktiv Zucker und Sauerstoff verstoffwechseln, “leuchten” mit verschiedenen Farben auf.
  • Funktionelle Kernspintomographie (fMRT) – erlaubt uns auch zu bestimmen, welche Teile des Gehirns aktiv sind. Anstatt des Glukosespiegels misst das fMRI den Blutfluss. Magnete im fMRI-Scanner nutzen die natürlichen magnetischen Eigenschaften von Blut und Wasser im Körper und erzeugen ein farbcodiertes Bild auf einem Computerbildschirm. Das fMRT-Bild zeigt den Forschern, welche Bereiche des Gehirns den höchsten (mehr Aktivität) und den niedrigsten (weniger Aktivität) Blutfluss aufweisen.
  • Elektroenzephalographie (EEG) – dies ist eine Messung der elektrischen Aktivität des Gehirns und zeigt ein elektrisches Signal von einer großen Anzahl von Neuronen. Durch das Anbringen von Elektroden auf der Kopfhaut erhalten Kliniker und Forscher statt eines Bildes eine graphische Darstellung in Form eines Elektroenzephalogramms.
  • Magnetoenzephalographie (MEG) – ein bildgebendes Verfahren zur Messung der Magnetfelder, die durch elektrische Aktivität im Gehirn erzeugt werden. Es handelt sich um eine leistungsstarke Technik, da sie die laufende Hirnaktivität auf einer Millisekunden-zu-Millisekunden-Basis misst.
  • Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) – eine optische Technik zur Messung von Sauerstoff im Dabei wird Nahinfrarotlicht (700-900 nm) durch den Schädel geleitet und gemessen, wie viel Licht aus dem Gehirn zurückkommt. Das zurückkommende Licht hängt davon ab, wie viel Sauerstoff sich im Blut befindet, es ist also ein indirektes Maß für die Gehirnaktivität.

Mit Hilfe dieser Techniken haben Forscher herausgefunden, dass Menschen mit Depressionen in bestimmten Teilen des Gehirns weniger aktiv sind. Die Wissenschaftler glauben, dass der präfrontale Kortex es uns ermöglicht, Emotionen zu regulieren. Genauer gesagt hilft er uns, unangemessene oder lähmende Emotionen zu hemmen. Wenn unser präfrontaler Kortex weniger aktiv ist, dann können negative Emotionen (wie z.B. eine depressive Stimmung) häufiger und stärker ausgeprägt sein. Die funktionelle Hirnbildgebung deutet auch darauf hin, dass bestimmte Teile des Gehirns bei Menschen mit einer Depression langsamer arbeiten. Die Aktivität in diesen Bereichen hängt mit unserer Fähigkeit zusammen, uns auf die Außenwelt zu konzentrieren. Dies könnte zum Teil erklären, warum Menschen mit Depressionen sich mehr auf ihre eigenen Gedanken und inneren Gefühle konzentrieren als auf ihre Umgebung.

Kürzlich haben Neurochirurgen über eine erfolgreiche Behandlung schwerer und behandlungsresistenter Depressionen berichtet, bei der ein schrittmacherähnliches Gerät in bestimmte Hirnbereiche der Patienten implantiert wurde, die bekanntermaßen an der Depression beteiligt sind. Diese Tiefe Hirnstimulation (Deep Brain Stimulation, DBS) hat eine spürbare antidepressive Wirkung. Obwohl die Ergebnisse dieser experimentellen Neurochirurgie für sich selbst sprechen, ist nicht klar warum genau diese Behandlung zu funktionieren scheint. Es sind weitere Forschungen notwendig, bevor wir verstehen, warum diese Behandlung wirkt. Es ist jedoch eine ermutigende Arbeit.