Genetisches Gedächtnis: In der depressiven Falle

Die Depression ist noch immer ein riesiges Rätsel", sagt ein weltweit anerkannter Depressionsforscher: Florian Holsboer, Direktor des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie in München. "Bis heute ist es uns nicht gelungen, den Ursachen der Erkrankung auf den Grund zu gehen." Dennoch ist Holsboer wie die meisten Psychiater überzeugt, dass die krankhafte Schwermut ein körperliches Leiden ist, vergleichbar mit einem Diabetes oder einer Schilddrüsenfehlfunktion.

Jede Depression habe eine stoffliche Basis, und die müsse man in den Zellen des betroffenen Organs suchen: "Bei depressiven Menschen sind die Botenstoffe im Gehirn aus dem Gleichgewicht geraten." Mittlerweile ist klar, dass sowohl die genetische Veranlagung als auch die Umwelt zur Entstehung einer Depression beitragen.

In der Hoffnung auf eine möglichst präzise und Erfolg versprechende Depressions-Therapie hat Florian Holsboer fast sein ganzes Forscherleben verbracht. Und jetzt machte er einen der schädlichen Umwelteinflüsse dingfest, die das Risiko, eine Depression zu bekommen, deutlich erhöhen. Im Fachblatt Nature Neuroscience (Online-Vorabpublikation, DOI: 10.1038/ nn.2436) beschreiben Holsboer und Kollegen, auf welchem Weg frühkindlicher Stress das Erbgut bestimmter Hirnzellen von Mäusen nachhaltig prägt.

Die Forscher entfernten Würfe von Nagern während der ersten zehn Tage ihres Lebens für kurze Zeit von ihrer Mutter. Dieser starke psychologische Stress sorgte in speziellen Gehirnzellen dafür, dass eine bestimmte Erbgut-Region sich anders entwickelte als bei stressfrei aufgewachsenen Mäusen. An dieser Stelle lagerten sich ungewöhnlich wenig Methylgruppen (CH₃) an das Erbmolekül DNA an. Dadurch war das Gen des Botenstoffs Vasopressin besonders gut ablesbar und die Zellen erzeugten ungewöhnlich große Mengen dieser Substanz.

Zudem fanden die Forscher die Veränderung am Vasopressin-Gen nur in jenen Nervenzellen, die am Ausgangspunkt der sogenannten Stressachse stehen. Diese Zellen liegen im Hypothalamus, dem Areal im Zwischenhirn, das als maßgebliches Steuerzentrum von lebenswichtigen Stressreaktionen und des vegetativen Nervensystems gilt. Über Vasopressin und einen weiteren Botenstoff treibt dieses Zentrum die Stressantwort des Körpers an. Es aktiviert zunächst die Hirnanhangdrüse, die daraufhin die Nebennierenrinde dazu bringt, Stresshormone wie Cortisol und Adrenalin vermehrt in die Blutbahn abzugeben.

Bei den traumatisierten Mäusen ist diese Stressachse nachhaltig enthemmt und überempfindlich geworden. Das hat sichtbare Folgen: "Die Tiere verhalten sich ängstlich, lernen schlecht, sind gering belastbar und antriebsschwach", so Florian Holsboer. Ihr Verhalten erinnere stark an depressive Menschen. Deshalb weckt ein weiterer Befund auch große Hoffnungen: Eine gezielt wirkende Substanz, die die Andockstellen für das übermäßig produzierte Vasopressin blockiert, konnte die Symptome bei den Tieren deutlich mildern.

Waren die Mäuse ein Jahr alt - also aus Nagersicht fast schon Greise - hatten neue Erfahrungen den Effekt des Traumas auf das Vasopressin-Gen noch immer nicht verwischt. Im Gegenteil: "Mit der Zeit scheint sich die biochemische Markierung des Vasopressin-Gens in den Nervenzellen des Zwischenhirns eher zu verstärken als abzuschwächen", sagt Dietmar Spengler, Hauptautor der Studie.

Das frühkindliche Trauma hat sich also tief ins Gehirn der Versuchstiere eingebrannt. Sie sind in die Stressfalle gegangen, die sie auf Dauer anfällig für Stresskrankheiten aller Art macht - wozu beim Menschen vor allem Depressionen und Angsterkrankungen gehören.

Dass traumatische Erlebnisse in der frühen Kindheit - Misshandlungen, Vernachlässigung oder sexueller Missbrauch - das Depressionsrisiko von Menschen zeitlebens erhöhen, ist aus epidemiologischen Studien bekannt. Die junge Wissenschaft der Epigenetik erklärt jetzt endlich, wie diese prägenden Einflüsse dauerhafte Spuren in Körper und Geist hinterlassen. Sie verändern molekularbiologische Strukturen, die wie Schalter an den Genen sitzen und darüber wachen, ob ein Gen aktiv werden kann oder nicht. Eine dieser Strukturen sind die Methylgruppen, die auch die Max-Planck-Forscher untersuchen.

Sämtliche Zellen eines Organismus haben die gleichen Genome. Aber sie können als Folge verschiedener Umwelteinflüsse unterschiedliche Epigenome ausbilden. Dadurch haben die Zellen verschiedene Eigenschaften, sie haben eine unterschiedliche Identität, man kann auch sagen, sie besitzen ein Gedächtnis. "Das Epigenom ist die Sprache, in der das Genom mit der Umwelt kommuniziert", sagt der deutsche Gentechnik-Pionier Rudolf Jaenisch vom Whitehead Institute in Boston, USA.