bei Schizophrenie
Fragestellung
Phospholipide repräsentieren die biochemische Grundlage für die strukturelle und funktionelle Integrität neuronaler und nicht-neuronaler Membranen. 31P-2D-CSI bietet die Möglichkeit, Abweichungen von Phospholipidmetaboliten in vivo und simultan in verschiedenen Hirnregionen zu untersuchen. Die Aktivität Kalzium-unabhängiger Isoformen der Phospholipase A2 (iPLA2) kann fluorometrisch im Blutserum untersucht werden. iPLA2-Enzyme tragen maßgeblich zu Membranrepair- und remodeling Prozessen bei und nehmen hiermit eine Schlüsselfunktion für die Herstellung und Aufrechterhaltung der strukturellen und funktionellen Intaktheit biologischer Membranen ein.
Bei Schizophrenie wurde ein gesteigerter Membranlipid-Turnover in frontalen Hirnregionen beschrieben. Die Aktivität von Kalzium-unabhängigen PLA2-Isoformen ist erhöht.
Die Untersuchungen der Arbeitsgruppe sind auf regionäre Verteilungsmuster von Phospholipidabweichungen im Hirn schizophrener Patienten, auf Zusammenhänge zwischen hirnmetablischen Abweichungen und erhöhter PLA2-Aktivität, auf Veränderungen dieser metabolischen Anomalien im Krankheitsverlauf, ihre Eignung als Endophenotype-Marker und auf Zusammenhänge zwischen Phospholipid-Metabolismus und Therapieresponse gerichtet.
Methodik
31P-MR-Spektroskopie, iPLA2-Enzymkinetik
Projektleiter:
Dr. S. Smesny
Mitarbeiter:
Dr. B. Milleit
Dr. Ch. Milleit
S. Kunstmann
Chr. Kunstmann
M. Krasemann
Förderung:
Bis 2004 durch DFG
Kooperationspartner:
- Institut für Physiologische Chemie
Martin Luther Universität Halle/Wittenberg
- Klinik für Dermatologie des Universitätsklinikums Jena
- ORYGEN Youth Health, Melbourne, Australien
Originalpublikationen
- H.-P. Volz, S. Riehemann, I. Maurer, S. Smesny, M. Sommer, R. Rzanny, W. Holstein, J. Czekalla und H. Sauer (2000) Reduced phosphodiesters and high-energy phosphates in the frontal lobe of neuroleptic-free schizophrenic patients - a 31P chemical shift spectroscopic-imaging study. Biol. Psychiatry. 47: 954-961.
- S. Riehemann, P. Stützer, S. Smesny, H.-P. Volz und H. Sauer (2001) Hypofrontality in neuroleptic-naive schizophrenic patients during the Wisconsin Card Sorting Test- a fMRI study. Eur. Arch. Psychiatry Clin. Neurosci. 251: 66-71.
- S. Riehemann, G. Hübner, S. Smesny, H.-P. Volz and H. Sauer (2002) Do neuroleptics alter the cerebral intracellular pH-value in schizophrenics ? - a 31P-MRS study on three different patient groups. Psychiatry Research Neuroimaging 114: 113-117.
- J. Lasch, I. Willhardt, D. Kinder, H. Sauer and S. Smesny (2003) Fluorometric Assays of Phospholipase A2 Activity Using Three Different Substrates - Heterogeneous Results in Blood Samples of Schizophrenia Patients and Matched Controls Due to Methodological Reasons. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 41: 908-914.
- S. Smesny, D. Kinder, I. Willhardt, T. Rosburg, J. Lasch, G. Berger, H. Sauer (2005) Increased calcium-independent phospholipase A2-activity in first episode but not in chronic schizophrenia -Further evidence of sustained lipid damage at the onset of disorder. Biol. Psychiatry 57: 399-405.
- S. Smesny, T. Rosburg , I. Nenadic, K.P. Fenk, S. Kunstmann, R. Rzanny, H.-P. Volz, and H. Sauer (2007) 31P-2D-CSI results support multiregional metabolic and functional alterations of white and grey matter in unmedicated schizophrenia patients. Neuroimage, 35: 729-37.
Übersichtsarbeiten/Buchbeiträge
- S. Riehemann, H.-P. Volz, S. Smesny, G. Hübner, B. Wenda, G. Rößger und H. Sauer (2000) 31P-Magnetresonanz- Spektroskopie in der Schizophrenie-Forschung - Einblicke in die Pathophysiologie des zerebralen Stoffwechsels energiereicher Phosphate und Membranphospholipide. Der Nervenarzt 71: 354-63.
- S. Smesny, H.-P. Volz, S. Riehemann und H. Sauer (2000) Störungen im Phospholipidmetabolismus als mögliche pathogenetische Faktoren der Schizophrenie - Zusammenfassung aktueller Befunde und kritische Würdigung. Fortschritte der Neurologie und Psychiatrie 68/7: 301-312.
- G. Berger, S. Smesny, Amminger, G.P. (2006) Bioactive lipids in schizophrenia. Int Rev Psychiatry 18(2): 85-98.
Promotionen/Diplomarbeiten
- Vergleichende Untersuchungen zum Phospholipidstoffwechsel bei schizophrenen Patienten anhand der Phospholipase A2 Aktivität unter Verwendung zweier fluorometrischer Meßverfahren. D. Kinder (17.10.2006 mit summa cum laude verteidigt).
- Untersuchungen neurodegenerativer Prozesse anhand von Veränderungen der Phospholipse A2-Aktivität im Liquor bei psychischen Erkrankungen. S. Reichel, 4/2007 zur Begutachtung eingereicht.
- Veränderungen im Phospholipid- und Energiestoffwechsel bei unbehandelter Schizophrenie - eine 31Phosphor-MR-Spektroskopie (2D-CSI) Studie. S. Kunstmann, 4/2007 zur Begutachtung eingereicht.
- Der Einfluß neuroleptischer Behandlung auf die Phospholipase A2 Aktivität in verschiedenen Erkrankungsstadien bei Schizophrenie. Ch. Kunstmann, seit 2004