Suszeptibilität und Plastizität nach pränataler Infektion

Lead: Zahlreiche epidemiologische Studien bestätigen den Zusammenhang zwischen pränatalen Infektionen und einem erhöhten Risiko für die Entstehung von psychiatrischen Erkrankungen, die auf Störungen der Gehirnentwicklung beruhen, wie beispielsweise Schizophrenie , Depression oder Autismus. Es ist jedoch unklar, weshalb eine pränatale Infektion in manchen Fällen zu der Entstehung solcher Krankheiten führt, während andere Individuen keine negativen Veränderungen aufweisen, sondern sozusagen resilient scheinen. Ziel dieses Projekts ist die Untersuchung der biologischen Grundlagen dieser sogenannten Resilienz, sowie deren generationsübergreifende Plastizität. Aims of the research project: Unsere Forschung in einem etablierten Mausmodell hat gezeigt, dass auch bei genetisch homogenen Mäusen nicht alle gleichermassen von den Folgen einer pränatalen Infektion betroffen sind, sondern auch hier resiliente Individuen vorkommen. Aus früheren Arbeiten wissen wir ausserdem, dass die Folgen pränatale Infektionen nicht nur in den direkten Nachkommen, sondern auch in weiteren Generationen auftreten. Auf diese Erkenntnisse aufbauend, wollen wir im Rahmen des hier vorliegenden Projekts die molekularen Signaturen der Resilienz erforschen und konzentrieren uns hierbei auf epigenetische Veränderungen und die Struktur des Chromatins. Darüber hinaus, beschäftigen wir uns mit der Plastizität solcher Veränderungen über Generationen und in Reaktion auf weitere Umwelteinflüsse. Scientific and societal context of the research project: Die Therapiemöglichkeiten für psychiatrischen Erkrankungen wie Schizophrenie, Depression und Autismus sind nach wie vor nicht zufriedenstellend und gehen häufig mit Nebenwirkungen einher. Die Erforschung der molekularen Veränderungen nach pränataler Infektion, speziell auch in resilienten, gegenüber anfälligen Individuen, ist daher von grösster Bedeutung für die Entwicklung neuer, personalisierter und möglicherweise präventiver Therapieansätze. Präventive Ansätze könnten in diesem Zusammenhang das Entstehen von Krankheiten über mehrere Generationen verhindern und sind somit von grosser soziökonomischer Relevanz.

Der Ort und die Bedingungen, unter denen ein Experiment durchgeführt wird, können die Ergebnisse stark beeinflussen - selbst bei standardisierten Methoden und Materialien. In diesem Projekt wurde untersucht, wie eine gereinigte Form der Substanz Poly(I:C), die häufig in Tiermodellen eingesetzt wird, um Virusinfektionen während der Schwangerschaft nachzuahmen, die Entwicklung des Gehirns und Verhaltens von Nachkommen beeinflusst. Ziel war es, besser zu verstehen, wie Infektionen während der Schwangerschaft später zu psychischen Erkrankungen wie Autismus oder Schizophrenie führen können. Die Forscher verwendeten eine spezielle, niedrigmolekulare Version von Poly(I:C), die als verlässlicher und weniger belastend für die Tiere gilt. Diese wurde parallel in zwei erfahrenen Labors - eines in Wien, das andere in Zürich - getestet. Erwartet wurde, dass beide Standorte ähnliche Ergebnisse erzielen würden. Tatsächlich zeigten die trächtigen Mäuse in beiden Labors vergleichbare körperliche Reaktionen wie Krankheitssymptome und erhöhte Immunwerte (Zytokine) sowie Veränderungen im Gehirn der ungeborenen Nachkommen. Doch nur in Zürich zeigten die erwachsenen Nachkommen später Verhaltensänderungen, insbesondere eine verringerte soziale Interaktion - ein typisches Merkmal bei neuropsychiatrischen Störungen. In Wien hingegen blieben solche Effekte völlig aus - selbst bei höherer Dosierung und über mehrere Generationen hinweg. Diese Unterschiede deuten darauf hin, dass feine Umwelteinflüsse - etwa Käfigsysteme, Lichtverhältnisse, Futter, Keimflora oder andere Haltungseinflüsse - entscheidend beeinflussen können, wie das sich entwickelnde Gehirn auf eine Immunaktivierung reagiert. Selbst bei größtmöglicher Standardisierung können solche "unsichtbaren" Faktoren zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen. Die Studie ist bedeutend für Wissenschaft und Medizin: Sie zeigt, dass man sich bei der Entwicklung von Tiermodellen nicht nur auf die Immunreaktion von Mutter und Fötus verlassen darf. Entscheidend ist auch, ob sich die erwarteten Verhaltensveränderungen tatsächlich zeigen. Nur so können verlässliche Modelle entstehen, um psychische Erkrankungen zu erforschen. Mögliche praktische Anwendungen: Entwicklung besserer Tiermodelle für psychische Erkrankungen. Verbesserte Vergleichbarkeit und Reproduzierbarkeit von Forschungsergebnissen. Neue Erkenntnisse über den Einfluss von Schwangerschaft und Umwelt auf die psychische Gesundheit.