Dieses Medikament heilt Autismus bei Mäusen - bald auch bei Menschen?

Forscher von Stanford Medicine haben herausgefunden, dass Hyperaktivität in einer bestimmten Hirnregion Verhaltensweisen auslösen kann, die häufig mit Autismus-Spektrum-Störungen in Verbindung gebracht werden. Die Studie, die in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde, konzentriert sich auf den retikulären Thalamuskern - eine Hirnregion, die als Torwächter für sensorische Informationen zwischen Thalamus und Kortex fungiert.

Bei genetisch veränderten Mäusen, denen Cntnap2 fehlt, um Autismus zu simulieren, beobachteten die Wissenschaftler, dass dieser Bereich des Gehirns eine erhöhte Aktivität aufwies, wenn die Tiere auf Reize wie Licht, Luftstöße oder während sozialer Interaktionen reagierten.

Diese Hyperaktivität äußerte sich durch vermehrtes "Burst-Firing" von Neuronen im retikulären Thalamuskern, das durch eine erhöhte Funktion von Kalziumkanälen vom T-Typ ausgelöst wurde.

Die Forschungsarbeiten ergaben, dass die Übererregbarkeit des retikulären Thalamuskerns das Verhalten von Cntnap2-Mäusen mit Autismus-Spektrum-Störung steuert, was diese Region zu einem potenziellen therapeutischen Ziel macht.

Umgekehrte Symptome und die Rolle des Medikaments Z944

Die Forscher waren in der Lage, mehrere autismusähnliche Symptome umzukehren, darunter die Anfälligkeit für Epilepsie, die erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Reizen, die motorische Hyperaktivität, repetitive Verhaltensweisen und verminderte soziale Interaktionen.

Die Behandlung mit Z944, einem experimentellen Epilepsie-Medikament, erwies sich als besonders wirksam. Der Wirkstoff blockiert selektiv Kalziumkanäle vom T-Typ, die für das "Burst Firing" von Neuronen im retikulären Nukleus des Thalamus entscheidend sind.

Darüber hinaus verwendeten die Wissenschaftler eine Neuromodulationstechnik namens DREADD (Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs), die gezielt die neuronale Aktivität steuert.

Durch die Aktivierung von hemmenden Designer-Rezeptoren auf Neuronen im retikulären Thalamuskern konnten sie die Hyperaktivität unterdrücken und ein normales Sozialverhalten wiederherstellen, während sie gleichzeitig repetitive Handlungen bei den Modellmäusen reduzierten.

Auswirkungen auf die Behandlung von Autismus

Diese Entdeckung stellt eine wichtige Verbindung zwischen Autismus-Spektrum-Störungen und Epilepsie her und erklärt, warum diese beiden Erkrankungen häufig bei denselben Patienten auftreten.

Die Forscher wiesen nach, dass Neuronen im retikulären Nukleus des Thalamus, die in erster Linie Parvalbumin exprimieren, eine strategisch wichtige Population hemmender Zellen darstellen, deren Funktionsstörung ursächlich zur Pathophysiologie des Autismus beiträgt.

Obwohl die Beziehung zwischen dem thalamo-kortikalen neuronalen Schaltkreis und Autismus bereits bekannt war, war die spezifische Rolle des retikulären Thalamuskerns bisher nicht klar.

Diese Erkenntnis macht diese Hirnregion zu einem vielversprechenden neuen therapeutischen Ziel, das das Potenzial hat, spezifischere und wirksamere Behandlungen zu entwickeln als die derzeitigen pharmakologischen Ansätze, was die Tür für künftige klinische Forschung am Menschen öffnet.