AMD - Altersbnedingte Makuladegeneration: Feuchte und trockene AMD

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Neue Einblicke in die Ursachen für die altersbedingte Makuladegeneration (AMD)

Der Verlust der Sehfähigkeit ist mit großen Einschränkungen der Lebensqualität verbunden. 

Eine Hauptursache für Erblindung bei älteren Menschen ist die altersbedingte Makuladegeneration (AMD). 

Die Erkrankung war Gegenstand einer internationalen Studie, die nun ihre Ergebnisse vorstellte. Forscherteams aus aller Welt verfolgten gemeinsam das Ziel, den genetischen Katalog der Erkrankung zu entschlüsseln. Sie identifizierten neue erkrankungsrelevante Erbfaktoren und weitere Bereiche im menschlichen Erbgut, die für einen Subtyp der Erkrankung relevant sind. Die Studie lieferte Erkenntnisse über die genetische Architektur der AMD und damit Möglichkeiten für innovative Therapieansätze. 
 
Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist die häufigste Ursache für Erblindung unter der älteren Bevölkerung mit weltweit über 10 Millionen Betroffenen. 

• Therapieoptionen sind limitiert und stehen derzeit nur für eine der zwei Unterformen der AMD – die sogenannte feuchte AMD – zur Verfügung. 

• Aber auch diese Therapie ist lediglich symptomatisch und bekämpft nicht die eigentlichen Ursachen. 

Leider ist Ärzten und Forschern bislang wenig darüber bekannt, warum einzelne Betroffene die Erkrankung im Alter entwickeln, während sich bei anderen ein Leben lang keine Symptome der AMD einstellen.

• Ein großer Teil des Erkrankungsrisikos für AMD liegt in der Kombination bestimmter genetischer Risikovarianten, die Betroffene in sich tragen können. 

• Rauchen oder auch intensive Lichtexposition stellen weitere Risikofaktoren dar. 

Herauszufinden, welche Kombination der genetischen Varianten die Menschen besonders gefährdet, ist ein schwieriges Unterfangen. Hierfür müssen Informationen von tausenden von Personen zusammengetragen und ausgewertet werden.

Eine internationales Forscherkonsortium unter Beteiligung von insgesamt 26 Studienzentren – einschließlich Forscherinnen und Forschern des Instituts für Humangenetik und des Lehrstuhls für Genetische Epidemiologie der Universität Regensburg– schloss sich daher zusammen, mit dem Ziel, den genetischen Einfluss auf das AMD-Erkrankungsrisiko besser zu verstehen.

Sie evaluierten einen großen und umfassenden genomweiten Datensatz. Die Daten boten eine exzellente Plattform für die detaillierte Suche nach Erbfaktoren, die Einfluss auf das AMD-Risiko haben. Es wurden medizinische Informationen von über 43.000 Studienteilnehmern mit und ohne AMD aus der ganzen Welt zusammengetragen. Das Konsortium verwendete neue Methoden, mit deren Hilfe über 12 Millionen genetische Varianten ausgewertet werden konnten. Es wurden 34 Bereiche im Erbgut des Menschen gefunden, die eine große Relevanz für die AMD aufweisen - darunter 16 bis heute für AMD unbekannte Bereiche. Diese neu entdeckten Regionen liefern neue Ansatzpunkte für die Suche nach Therapieoptionen für diese schwere Erkrankung.

Das internationale Konsortium entdeckte auch eine genetische Region im Bereich eines Erbfaktors (in der Nähe des MMP9 Gens), die ausschließlich einen Effekt auf die feuchte AMD, aber nicht auf die trockene AMD zeigte.

Mit Hilfe dieses neuen Wissens lässt sich künftig vielleicht besser verstehen, warum die derzeitigen Therapieoptionen bei manchen Patienten besser anschlagen bzw. wirken als bei anderen.

• Das genaue genetische Profil eines Patienten könnte auch zur Erklärung beitragen, warum es bei manchen bereits behandelten Patienten zu einem Wiederaufflammen der Erkrankung oder einer Neuerkrankung am anderen Auge kommt: Es könnte daran liegen, dass die genetischen Risikofaktoren auch dafür verantwortlich sind.

Diese Arbeit unterstreicht eine starke Rolle der Universität Regensburg. Wissenschaftler des UR Instituts für Humangenetik und des Lehrstuhls für Genetische Epidemiologie haben nicht nur Daten zu dieser Studie beigetragen, sondern auch entscheidend die Organisation des internationalen Konsortiums (Prof. Weber) und die Auswertung dieser hochdimensionalen komplexen Daten (Prof. Heid und Team) mitgeleitet.

Die in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Genetics“ veröffentlichten Studienergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis darüber bei, welche Personen besonders anfällig für eine Erkrankung an AMD sind, welche Patienten von einer bestimmten Therapieform profitieren könnten und welche vielversprechenden nächsten Schritte in Richtung einer Heilung der AMD unternommen werden könnten. Dies ist das Ziel aller beteiligten Forscherinnen und Forscher.

Titel des Artikels:
Fritsche, L. G., Igl, W., Cooke Bailey, J. N., Grassman, F., Sengupta, S., Bragg-Gresham, J. L., . . . Heid, I. M. (2015). A large genome-wide association study of age-related macular degeneration highlights contributions of rare and common variants. Nature Genetics. Advance online publication. doi:10.1038/ng.3448

Der Original-Artikel im Internet unter:

www.nature.com/ng/journal/v45/n4/full/ng.2578.html

 

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Prof. Dr. Iris Heid
Universität Regensburg
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Chronische Schlafstörungen: Ein- und Durchschlafen....

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Wie das Gehirn den Schlaf steuert

Berner Neurologen haben einen Mechanismus im Gehirn entdeckt, der für das rasche Aufwachen aus dem Schlaf und auch aus der Narkose verantwortlich ist. Die Ergebnisse ihrer Studie könnten neue medizinische Therapien gegen Schlafstörungen und für das Aufwachen aus bewusstlosen Zuständen ermöglichen. 
 
Von chronischen Schlafstörungen sind etwa 10 bis 20 Prozent der Schweizer Bevölkerung betroffen – und die meisten von uns haben mindestens einmal im Leben Mühe mit dem Ein- oder Durchschlafen.

Neben der Quantität des Schlafes, die vor allem bei Schlaflosigkeit leidet, haben klinische und experimentelle Studien gezeigt, dass die Qualität des Schlafes – das heisst, seine Tiefe – ebenso wichtig ist für eine gute Nachtruhe und komplette Erholung von Körper- und Geistesfunktionen. 

«Schlafstörungen haben viel weitreichendere Auswirkungen auf unsere Lebensqualität als Schläfrigkeit am Tag und Stimmungsschwankungen», sagt Prof. Antoine Adamantidis vom Departement Klinische Forschung der Universität Bern und von der Universitätsklinik für Neurologie am Inselspital Bern.



EEG-Aufzeichnungen des Gehirns einer Maus während des Aufwachens aus der Narkose.
Departement Klinische Forschung, Universität Bern.

So sind Kognitive Beeinträchtigungen, ein hormonelles Ungleichgewicht und eine hohe Anfälligkeit für Herz-Kreislauf- und Stoffwechselstörungen einige der negativen Folgen, die häufig mit chronischen Schlafstörungen in Verbindung gebracht werden.

• Der Mangel an genügend und genügend gutem Schlaf gilt mittlerweile als ein frühes Anzeichen von zahlreichen neurologischen Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson und Schizophrenie. 

Medikamentöse Behandlungen kombiniert mit einem bewussteren Lebensstil haben laut Studien nur eine begrenzte Wirkung.

«Es fehlt an personalisierter Medizin, um entweder die ungenügende Menge oder unzureichende Qualität des Schlafes zu behandeln», so Adamantidis.

Die experimentelle Schlafforschung befasse sich deshalb intensiv mit den noch mehrheitlich unbekannten Mechanismen im Gehirn, die den Schlaf-Wach-Zyklus und unser Bewusstsein steuern. Zusammen mit Carolina Gutierrez Herrera vom Departement für Klinische Forschung und der Universitätsklinik für Neurologie sowie Forschenden in Deutschland und den USA hat nun Adamantidis eine zweifache Entdeckung gemacht:

Sein Team identifizierte einen neuen Schaltkreis im Gehirn von Mäusen, dessen Aktivierung ein rasches Aufwachen bewirkt, während seine Blockierung den Schlaf vertieft. Die Ergebnisse der Studie wurden im Journal «Nature Neuroscience» veröffentlicht.

Aufwachen lässt sich «anschalten»

Der Schlaf von Säugetieren und Menschen wird in zwei Phasen unterteilt:

NREM (Non-rapid eye movement)-Schlaf oder «leichter Schlaf», und REM- oder «tiefer, träumender Schlaf».

Die Hauptschaltkreise im Gehirn für diese beiden Zustände sind bereits bekannt. Wie sie aber genau funktionieren – insbesondere wie sie den Schlaf sowie das Träumen auslösen, aufrecht erhalten und wieder anhalten – sind noch weitgehend unbekannt.

Adamantidis und Gutierrez Herrera haben nun einen neuen neuronalen Schaltkreis zwischen zwei Hirnregionen des Zwischenhirns – dem Hypothalamus und dem Thalamus – entdeckt.

Wird dieser Schaltkreis aktiviert, unterbricht er den leichten Schlaf.

Mittels einer neuen Technologie, der sogenannten Optogenetik, kontrollierten die Forschenden Nervenzellen im Hypothalamus mit ultrakurzen Lichtpulsen im Millisekunden-Bereich und konnten zeigen, dass deren vorübergehende Aktivierung zu einem raschen Aufwachen aus dem leichten Schlaf führt.

Ebenso führt die chronische Aktivierung zu einer längeren Wachphase. Blockierten die Forschenden hingegen diesen Schaltkreis, wurde der leichte Schlaf tiefer.

«Analog dazu vermuten wir, dass eine Hyperaktivität dieses Schaltkreises zu Schlaflosigkeit führt, während dessen Unterbrechung verantwortlich sein könnte für Schlafsucht», sagt Adamantidis.

Damit ist dieser Schaltkreis von Nervenzellen ein potenzielles Ziel für pharmazeutische Therapien gegen Schlafstörungen.

Gleiche Wirkung auch bei Narkose und Bewusstlosigkeit

Interessant für die Forschenden war die «Weck-Kraft» des Schaltkreises: Sie ist so stark, dass bei einer Aktivierung sogar das Aufwachen aus einer Narkose und das Wiedererlangen des Bewusstseins ausgelöst werden.

 «Eine spannende Entdeckung, denn es gibt kaum therapeutische Ansätze, um aus einem bewusstlosen Zustand aufzuwachen», sagt Adamantidis.

So wurde bisher eine nicht-selektive elektrische Stimulierung des Gehirns mit einigem Erfolg eingesetzt, aber der zugrundeliegende Mechanismus war auch hier unklar. Mit ihrer Studie konnte nun das Team um Adamantidis und Gutierrez Herrera den Grundstein für einen selektiveren Therapieansatz legen.

Die zweifachen Erkenntnisse der Forschenden werfen ein neues Licht auf den Aufwach-Mechanismus im Gehirn, eröffnen neue Möglichkeiten für eine spezifische medikamentöse Behandlung von Schlafstörungen und zeigen eine neue mögliche Methode, um Patienten aus einem bewusstlosen Zustand wieder aufzuwecken.

Dennoch betont Adamantidis: «Obwohl wir einen wichtigen Schritt vorwärts gemacht haben, wird es einige Zeit dauern, bis aus unseren Erkenntnissen neue Therapien entwickelt werden.»

Angaben zur Publikation:
Carolina Gutierrez Herrera, Marta Carus Cadavieco, Sonia Jego, Alexey Ponomarenko, Tatiana Korotkova and Antoine Adamantidis. Hypothalamic feed-forward inhibition of thalamocortical network controls arousal and consciousness. Nature Neuroscience 2015 (In Press)

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