Autistische Mäuse: Sind die Gene schuld?

Ob die emotional-soziale Entwicklung von Kindern gelingt oder sie zum Einzelgänger werden, wird vermutlich ganz wesentlich von den Rezeptoren für körpereigene Opioide im Gehirn beeinflusst.

Autistische Kinder können zunächst keine Geste und kein Lächeln verstehen, sie sind unfähig, selbst zu ihren Eltern ein normales Verhältnis herzustellen, denn sie leiden an tief greifenden Beziehungs- und Kommunikationsdefiziten. Eine Ursache für diese Krankheit hat die Wissenschaft noch nicht gefunden, doch ist man nun ein Stück weiter gekommen.

Es gibt verschiedene Erklärungsversuche (Autisten haben weniger Quecksilber im Haar) und sehr wahrscheinlich ist, dass dem Autismus mehrere Ursachen zu Grunde liegen. Ein französisch-italienisches Forscherteam berichtet in der aktuellen Ausgabe von Science über Versuche mit Mäusen, bei denen weitere Hinweise dafür gefunden wurden, dass das Opioid-System bei dieser Entwicklungsstörung eine wichtige Rolle spielt.

Körpereigene Helfer

Die endogenen Opioide (früherer Begriff: Opiate) sind die Helfer in Stresssituationen. Sie können Schmerzen unterdrücken oder glücklich machen. Besonders bekannt sind die Endorphine der Stoff, der Langstreckenläufern den ersehnten Flash verschafft. Die körpereigenen Opioide sind in den letzten Jahren immer stärker ins Visier der Wissenschaft geraten und wie sich allmählich abzeichnet, spielen sie eine zentrale Rolle rund um Schmerz, Vergnügen und Sucht: Sie sind maßgeblich am Belohnungsschema beteiligt, einer biochemischen Reaktionskette, die den Organismus bei bestimmten Verhaltensweisen mittels Glücksgefühlen positiv bestärkt.

Die Forscherinnen Anna Moles und Francesca R. DAmato vom Institut für Neurowissenschaften, Psychobiologie und Psychopharmakologie in Rom und Brigitte L. Kieffer vom Institute de Genetique et de Biologie Moleculaire et Cellulaire in Illkirch haben in einer Versuchsreihe geprüft, welchen Einfluss die Empfängermoleküle (Rezeptoren) der körpereigenen Opioide auf die emotional-soziale Entwicklung haben. Dabei analysierten sie das Verhalten von Mäusemüttern und ihre Jungen in den ersten Tagen nach der Geburt. An diesem Beispiel lässt sich emotional-soziales Verhalten besonders gut beobachten, weil gefühlsmäßiger Aufruhr bei Mäusebabys Geräusche provoziert, die als Ultraschall-Emissionen messbar sind.

Teilnahmslose Knockout-Mäuse

Bei ihren Experimenten verglichen die Wissenschaftlerinnen die Reaktionen von normalen "wild-type"-Mäusen mit einer Knockout-Kontrollgruppe, also Mäusen, denen das Rezeptor-Gen fehlte. Es stellte sich heraus, dass die Knockout-Mäuse bei der Trennung von ihren Müttern weniger Schreie ausstießen als die normale Gruppe. Zudem verringerte die Verabreichung von Morphium bei normalen Mäusen die Vokalisationen deutlich, während bei acht Tage alten Mäusen ohne Rezeptor-Gen keine Wirkung zu beobachten war. Da im Verhalten der Muttertiere gegenüber ihren Jungen bei beiden Genotypen keine Unterschiede zu beobachten waren, liegt für DAmato und ihr Team die Vermutung nahe, dass die Knockout-Mäuse weniger Schreie ausstießen, weil ihnen die Trennung von der Mutter weniger ausmachte.

Um auszuschließen, dass die Knockout-Mäuse völlig empfindungslos waren, untersuchten die Forscherinnen in einem zweiten Experiment die Reaktionen der Mäuse auf körperlichen Stress in Form von Kälte und neue soziale Stimuli in Form eines fremden Nestgeruchs. Auch hier war die Reaktion eindeutig: Die Wildtyp-Mäuse reagierten auf die Umbettung in ein fremdes Nest mit heftigem Protest, der ausblieb, wenn der Nestgeruch vertraut war. Die Knockout-Mäuse hingegen regte die Isolation vom Muttertier und das unbekannte saubere Nest nicht sonderlich auf. Gleich heftig jedoch reagierten beide Mäusetypen auf Kälte oder den Geruch eines fremden Männchens.

Kein Sinn für Nestgeruch

Die Bindung von Mäusejungen an die Mutter, die Wärme, Milch und Zuneigung spendet, basiert anfangs vor allem auf Geruchssignalen. Deshalb unterwarfen die Forscherinnen diesen Sinn einer gezielten Prüfung. Das Ergebnis zeigte, dass acht Tage alte Mäuse ihre Mutter und ihr Nest immer erkannten. Wenn sie sich jedoch zwischen der eigenen Mutter und dem eigenen Nest und einer fremden Mutter mit einem fremden Nest entscheiden mussten, wählten 100 Prozent der normalen Mäuse, die vertraute Umgebung bei den mutierten Mäusen waren es nur 36 Prozent.

Die Versuche belegen deutlich, dass die Bindung der Knockout-Mäuse an die Mutter sowie deren Zuwendung sehr viel schwächer ausgeprägt war. Durch das Fehlen der Opioid-Rezeptoren wird offenbar die Verbindung zwischen dem mütterlichen Stimuli und dem Wohlgefühl, das durch die körpereigenen Opioide bei normalen Mäusen ausgelöst wird, nicht hergestellt.

Die Bindungsfähigkeit sitzt in den Rezeptoren

"Unsere Hypothese ist, dass das Defizit im Mü-Opioid-System unserer mutierten Mäuse die natürliche Assoziation zwischen Belohnung und mütterlichen Stimuli auslöscht und die Tiere daher weniger empfindlich auf Trennung reagieren", fassen die Forscherinnen zusammen.

Störungen der emotional-sozialen Bindungsfähigkeit sind für verschiedene psychiatrische Krankheiten charakteristisch. Die aktuelle Untersuchung bringt weitere Anhaltspunkte dafür, dass Fehlfunktionen des endogenen Opioid-Systems bei Autismus und ähnlichen Krankheitsbildern eine wichtige Rolle spielen könnten.

http://www.heise.de/tp/artikel/17/17737/1.html