Ähnlichkeiten zwischen Schizophrenie und Demenz

Frontotemporale Demenz kann die gleichen Gehirnnetzwerke wie Schizophrenie betreffen

Zum ersten Mal haben Forscher Schizophrenie mit frontotemporaler Demenz verglichen, bei denen es sich um Erkrankungen handelt, die in den Frontal- und Temporallappenregionen des Gehirns lokalisiert sind. Diese Idee geht auf Emil Kraepelin zurück, der 1899 den Begriff „Demenz praecox“ prägte, um den allmählichen geistigen und seelischen Verfall junger Patienten zu beschreiben. Sein Ansatz wurde schnell in Frage gestellt, da nur etwa 25 Prozent der Betroffenen so schlechte Fortschritte zeigten. Aber jetzt haben Wissenschaftler mit Hilfe von Bildgebung und maschinellem Lernen in diesem Teil von Patienten bereits die ersten starken Hinweise auf neuroanatomische Muster im Gehirn gefunden, die der Signatur von Patienten mit frontotemporaler Demenz ähneln. Vielleicht hatte Kraepelin in Teilen recht.

Es kommt selten vor, dass Wissenschaftler in der Grundlagenforschung scheinbar widerlegte und über 120 Jahre alte Erkenntnisse zurücknehmen. Im Fall von Nikolaus Kotsouleris und Matthias Schrotter, zwei Forschern und zwei Medizinern, war dies die treibende Kraft. Es geht um Emil Kraepelin und den 1899 geprägten Begriff der „frühzeitigen Demenz“. Damit definierte er den sich zunehmend der Realität entziehenden jungen Menschen in einen irreversiblen demenzähnlichen Zustand. Kraepelin bemühte sich, seine Definition zu widerlegen, Anfang des 20. Jahrhunderts wurde für diese Patienten der Begriff „Schizophrenie“ verwendet, da die Krankheit nicht bei allen Betroffenen einen schlechten Verlauf nimmt.

Kraepelin hatte die Idee der frontotemporalen Erkrankung und stellte die Hypothese auf, dass die Ursache für die teilweise dramatischen oder regressiven Entwicklungen der Patienten in den Frontal- und Temporallappenregionen des Gehirns liege. Dort werden Persönlichkeit, Sozialverhalten und Empathie gesteuert. „Diese Idee ging jedoch verloren, weil in den Gehirnen dieser Patienten keine pathologischen Anzeichen neurodegenerativer Prozesse wie bei Alzheimer gefunden wurden“, sagt Koutsouleris, der am Kraepelin, Max-Planck-Institut für Psychiatrie und der Ludwig-Maximilians-Universität arbeitet Psychiater wurde, wollte ich diese Frage untersuchen.”

Nach 15 Jahren hatte die Welt mit ausreichend großen Datensätzen, bildgebenden Verfahren und maschinellen Lernalgorithmen die Werkzeuge zur Hand, um mögliche Antworten zu finden. Den richtigen Partner hat er in Matthias Schroeter gefunden, der am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften zu neurodegenerativen Erkrankungen, insbesondere der frontotemporalen Demenz, forscht.

Ähnlichkeiten zwischen Schizophrenie und Frontotemporaler Demenz?

Frontotemporale Demenz (FTD), insbesondere die Verhaltensvariante (bvFTD), ist im Frühstadium schwer zu erkennen, da sie oft mit Schizophrenie verwechselt wird. Die Gemeinsamkeiten liegen also auf der Hand: Persönlichkeit und Verhalten der Betroffenen in beiden Gruppen verändern sich. Oft beginnt eine dramatische Entwicklung für die Betroffenen und ihre Familien. Da beide Erkrankungen in den Stirn-, Schläfen- und Inselregionen des Gehirns lokalisiert sind, ist ein direkter Vergleich sinnvoll. „Sie scheinen ähnliche Symptome zu haben, weshalb wir nach gemeinsamen Signalen oder Mustern im Gehirn suchen wollten“, beschreibt Cotsoliris sein Vorhaben.

Mit einem internationalen Team nutzten Koutsouleris und Schroeter künstliche Intelligenz, um neuroanatomische Klassifikatoren für beide Krankheiten zu trainieren, die sie auf Gehirndaten verschiedener Gruppen anwenden konnten. ERGEBNIS: 41 % der Patienten mit Schizophrenie wurden vom bvFTD-Klassifikator als bvFTD-Patienten identifiziert. „Als wir das bei Patienten mit Schizophrenie sahen, waren wir überrascht – ein Hinweis auf eine Ähnlichkeit zwischen den beiden Erkrankungen“, erinnern sich Cotsoliris und Schrotter.

Das Forschungsteam stellte fest, dass je höher der bvFTD-Score der Patienten ist, der die Ähnlichkeit zwischen den beiden Krankheiten misst, desto wahrscheinlicher war es, dass sie einen „bvFTD-ähnlichen“ Phänotyp hatten und desto geringer war die Verbesserung der Symptome über zwei Jahre.

Ein 23-jähriger Patient erholt sich nicht

Neuroanatomische Muster der Verhaltensvariante der frontotemporalen Demenz (oben) und der Schizophrenie

„Ich wollte nur wissen, warum es bei meiner 23-jährigen Patientin, die Symptome einer Schizophrenie wie Halluzinationen, Wahnvorstellungen und kognitive Defizite hatte, nach zwei Jahren überhaupt nicht besser wurde, während eine andere Patientin, die zunächst arm war, sich weiterbildete und eine Freundin gefunden. Immer wieder habe ich diese Typen gesehen, die es nicht geschafft haben. Mit denen war kein Fortschritt möglich”, beschreibt Cotsoliris.

Als die Forscher die Zusammenhänge auch bei Risikopatienten wie dem 23-Jährigen untersuchten, fanden sie eine neuroanatomische Bestätigung dessen, was Kraepelin als Erster beschrieb: Keine Besserung bei einigen Patienten, ganz im Gegenteil. Ähnliche neuronale Strukturen waren betroffen, insbesondere das sogenannte „Standardmodus“-Netzwerk und das Salienznetzwerk des Gehirns, das für die Steuerung von Aufmerksamkeit, Empathie und Sozialverhalten verantwortlich ist, und zeigten eine Volumenabnahme im Bereich der grauen Substanz, der beherbergt Neuronen. Bei bvFTD sterben einige Neuronen ab (vom Economo-Neuron), und bei Schizophrenie verändern sich diese Neuronen ebenfalls. Dies spiegelte sich im neuroanatomischen bvFTD-Score wider: Nach einem Jahr verdoppelte er sich bei diesen Schwerbetroffenen. Zum Vergleich haben die Wissenschaftler auch den Alzheimer-Score mit einem bestimmten Klassifikator berechnet und diese Effekte dort nicht gefunden. „Das bedeutet, dass das Konzept der entstehenden Demenz nicht mehr vollständig ausgelöscht werden kann. Wir liefern den ersten starken Beweis dafür, dass Kraepelin zumindest bei einigen Patienten nicht schuld war“, schließt Schrotter.

Experten können damit heute oder in naher Zukunft vorhersagen, zu welcher Untergruppe Betroffene gehören. „Dann kann man frühzeitig mit einer intensiven therapeutischen Begleitung beginnen, um das verbleibende Genesungspotenzial auszuschöpfen“, fordert Cotsoliris. Darüber hinaus könnten für diese Untergruppe neue personalisierte Behandlungen entwickelt werden, die das Wachstum betroffener Neuronen fördern, sie mit anderen Teilen des Gehirns verbinden und sie vor dem Tod schützen.

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