Therapieprädiktion und Vorhersage des Krankheitsverlaufs in der Schizophrenie-Behandlung mittels hochfrequenter Oszillationen im EEG als Korrelat der glutamatergen Neurotransmission

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Gregor Leicht
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychiatrie
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442515185

Ein Ungleichgewicht zwischen Erregung und Hemmung in neuronalen Netzwerken (E/H-Gleichgewicht) gerät in letzter Zeit zunehmend in den Fokus der Forschung zur Pathophysiologie der Schizophrenie. Es wird angenommen, dass das E/H-Gleichgewicht entscheidend von einem neuronalen Schaltkreis abhängt, in dem inhibitorische GABAerge und exzitatorische glutamaterge Neurotransmission interagieren. Wissenschaftliche Befunde, die diese Annahme stützen, kommen aus Tierstudien, genetischen und postmortem Studien, bildgebenden Untersuchungen und Studien zu glutamatergen Behandlungsstrategien. Auch die bisherigen elektroenzephalographischen (EEG-) Arbeiten des Antragstellers zu Veränderungen hochfrequenter Oszillationen (auditorisch evozierte Gammaband-Antwort) in verschiedenen Stadien der Schizophrenie tragen zu dieser Evidenz bei, da der oben erwähnte neuronale Schaltkreislauf aus Parvalbumin-positiven GABAergen Interneuronen und glutamatergen Pyramidenzellen eine entscheidende Rolle für die Entstehung von hochfrequenten Gamma-Oszillationen im Gehirn spielt. In einer Tierstudie wurde kürzlich gezeigt, dass die Normalisierung veränderter Gamma-Aktivität durch Gabe von Clozapin (im Gegensatz zu anderen Antipsychotika) die Ausprägung der antipsychotischen Wirksamkeit des Medikaments vorhersagt.Das vorliegende Projekt soll Befunde aus Magnetresonanzspektroskopie-(MRS)-Studien zu Veränderungen der Glutamat- und GABA-Konzentrationen, Ergebnisse aus EEG-Studien zu veränderten hochfrequenten Gamma-Oszillationen und Berichte zu glutamatergen Effekten von Clozapin bei Patienten mit Schizophrenie zusammenführen. Die Durchführung der MRS-Untersuchungen an einem 7-Tesla MR Scanner des Melbourne Brain Centre wird die Genauigkeit der Darstellung der Metaboliten Glutamat, GABA und Glutathion im Vergleich mit früheren MRS Studien deutlich erhöhen. Das vorliegende Projekt soll zu einem besseren Verständnis von Veränderungen des E/H-Gleichgewichts in der Schizophrenie beitragen. So soll etwa die Untersuchung des intraindividuellen Zusammenhangs zwischen der Ausprägung der EEG Gamma-Aktivität und in vivo Maßen von Glutamat und GABA zur Aufklärung des bisher nicht geklärten Widerspruchs zwischen einer erhöhten Gamma-Aktivität in Ruhe und reduzierter sensorisch evozierter Gamma-Aktivität bei Patienten mit Schizophrenie beitragen. Außerdem sollen neue biologische Marker für die Vorhersage eines Ansprechens auf glutamaterge Behandlungsstrategien identifiziert werden. Sollte sich ein direkter Bezug zwischen Glutamat- und GABA-Maßen und hochfrequenten Oszillationen im EEG ergeben, könnte die EEG-Untersuchung als Korrelat von Veränderungen der Neurotransmission eine billige und einfache Alternative zur MRS in der zukünftigen klinischen Routine darstellen. Schließlich soll im hier vorgelegten Projekt auch die Anwendbarkeit von Veränderungen eines kortikalen Gamma-Ruhenetzwerkes in der Schizophrenie als Prädiktor für den Verlauf der Erkrankung untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Australien
• Gastgeber: Professor Dr. Christos Pantelis; Professor Dr. Stephen Wood