Schizophrenie und die bipolar-affektive Erkrankung sind mit einer Lebenszeitprävalenz von ca. 1% häufige psychiatrische Krankheitsbilder. Die genaue Ätiologie beider Krankheiten ist bisher noch nicht eindeutig geklärt, allerdings nimmt man jeweils eine multifaktorielle Genese an, bei der eine genetische Anfälligkeit im Zusammenspiel mit Umweltfaktoren zur Krankheitsentstehung führt. Es bestehen für beide Krankheiten diverse pathophysiologische Modelle, besonders interessant ist dabei eine Dysregulation der Neurotransmitter. Neben Dopamin und GABA steht auch Glutamat, ein häufiger exzitatorischer Neurotransmitter im ZNS, im Verdacht, eine entscheidende Rolle bei der Entstehung der Schizophrenie zu spielen. Bei der bipolar-affektiven Erkrankung stehen besonders Veränderungen der monoaminergen Neurotransmission im Vordergrund. Eine Beteiligung des Glutamatsystems wird ebenfalls diskutiert. NOS1AP liegt auf Chromosom 1q22, einem aus Kopplungsstudien bekannten Suszeptibilitätslokus für Schizophrenie. Bereits in diversen anderen Studien wurde Assoziation auf Einzelmarker- und Haplotypebene festgestellt. NOS1AP interagiert mit der NOS-I und führt zu einer Translokation dieses Enzyms ins Zytosol, wodurch es dem Calciumeinstrom durch den glutamatergen NMDA-Rezeptor entzogen wird. Auf diese Weise ist es zu einem geringeren Grad aktiv und produziert weniger NO. Aufgrund der funktionellen Verbindung mit dem NMDA-Rezeptor und der NOS-I, die beide im Verdacht stehen, an der Pathogenese der Schizophrenie beteiligt zu sein, ist NOS1AP ein interessantes Kandidatengen. 14 SNPs im Bereich des NOS1AP-Gens und daraus resultierende Haplotypen wurden mittels Primerextension und MALDI-ToF Massenspektrometrie bei 245 Patienten mit Schizophrenie, 90 Patienten mit bipolar-affektiver Erkrankung und 360 Kontrollpersonen analysiert. Dabei konnte für drei SNPs (rs1538018, rs945713 und rs4306106) jeweils eine nominelle Assoziation mit Schizophrenie festgestellt werden. Auch nach Durchführung eines Permutationstests blieb für rs1538018 und rs945713 ein statistischer Trend bestehen. Bei Betrachtung der Haplotypen ließ sich lediglich nominelle Assoziation eines Haplotyps mit Schizophrenie nachweisen. Die geschlechtsspezifische Analyse ergab für die männlichen Patienten im Permutationstest eine grenzwertig signifikante Assoziation von rs1538018 und rs945713, während zwei Haplotypen nur eine nominelle Assoziation zeigten. Bei den weiblichen Patienten ließ sich weder eine allelische noch eine haplotypische Assoziation nachweisen. Für die bipolar-affektive Erkrankung wurden keine Assoziationen, weder auf Einzelmarker- noch auf Haplotyp-Ebene festgestellt. Die grenzwertige Assoziation der SNPs mit Schizophrenie macht eine pathogenetische Beteiligung von NOS1AP an Schizophrenie denkbar. Es sind jedoch noch weitere Replikationsstudien, auch in anderen Kollektiven, notwendig, um besser einschätzen zu können, welchen Einfluss NOS1AP tatsächlich für die Krankheitsentstehung hat. / With a lifetime prevalence of 1%, schizophrenia and bipolar affective disorder are common psychiatric diseases. The etiology of both disorders is still not completely understood, but a multifactorial genesis where genetic susceptibility and environmental factors interact and lead to the development of the disease is assumed. For both disorders there exist diverse pathophysiological models, of which a dysregulation of neurotransmission is especially interesting. Glutamate, a common excitatory neurotransmitter in CNS, is supposed to play an important role in the formation of schizophrenia and bipolar disorder. NOS1AP is located on chromosome 1q22, a susceptibility locus for schizophrenia. Several studies have already shown association of SNPs and haplotypes with schizophrenia. NOS1AP interacts with NOS-I and leads to a dislocation of this enzyme into the cytosol, where it is activated to a lesser degree by calcium influx through the glutamatergic NMDA receptor and consequently produces less NO. Because of this interaction with NOS-I and the NMDA receptor which have been shown to be involved in schizophrenia, NOS1AP is an interesting functional candidate gene. In this thesis 14 SNPs within the genomic extent of NOS1AP and resulting haplotypes were genotyped by primer extension and MALDI-ToF analysis in 245 patients suffering from schizophrenia, 90 patients with bipolar disorder and 360 controls. Three SNPs (rs1538018, rs945713 and rs4306106) showed nominal association with schizophrenia. After a permutation test rs1538018 and rs945713 still showed a statistical trend. Only one haplotype was found to be nominally associated with schizophrenia. When including only the male patients rs1538018 and rs945713 showed an association of borderline significance and two haplotypes were nominally associated. Among the female patients there were neither allelic nor haplotypic associations. NOS1AP showed no association with bipolar affective disorder in this study. The borderline association of two SNPs with schizophrenia suggests a possible role of NOS1AP in the pathogenesis of schizophrenia. However, further studies are necessary to clarify the influence of NOS1AP on the development of schizophrenia.

Kognitive Defizite in Aufgaben, welche die präfrontale Hirnfunktion, wie das Arbeitsgedächtnis und die Wortflüssigkeit, involvieren, gelten als Schlüssel-komponent der Schizophrenie. Dies führte zur „Hypofrontalitätsthese der Schizophrenie“, die allgemein anerkannt ist, obwohl sie sich bislang definitiver molekularer Grundlagen entbehrt. Störungen der glutamatergen Neuro-transmission mögen eine Rolle spielen, jedoch wurden andere Komponenten bisher kaum untersucht. Kürzlich wurde die Promotorregion von NOS-I, die Einfluss auf glutamaterge Neurotransmission nimmt, wiederholt mit Schizophrenie assoziiert. Daher untersuchten wir zwei funktionale Promoter-Polymorphismen des NOS1-Gens hinsichtlich ihres Einflusses auf die präfrontale Hirnfunktion schizophrener Patienten. Einer der beiden Promoter-Polymorphismen (rs41279104), dessen selteneres Allel zu reduzierter Expression des NS1-Transkriptes führt, wurde bereits als Risikovariante für schizophrene Psychosen beschrieben. Es wurden 43 an chronischer Schizophrenie leidende Patienten sowie 44 gesunde Kontrollpersonen für rs41279104 und NOS1 Exon 1f-VNTR genotypisiert und mittel funktioneller Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS untersucht, während sie eine Arbeitsgedächtnis- (N-Back-Test) und eine Wortflüssigkeitsaufgabe (VFT) bearbeiteten, die als Indikator für präfrontale Hirnfunktionen etabliert sind. Nach dem Matching hinsichtlich des Genotypes verblieben Verhaltens- und Hirnaktivierungsdaten von 26 Patienten und 28 Kontrollen, die zu rs41279104 und NOS1 ex1f-VNTR in Beziehung gesetzt wurden. Gesunde Kontrollen zeigten eine signifikante Aktivierung großer Areale des lateralen präfrontalen Cortex während beider Aufgaben, wohingegen Aufgaben-assoziierte Veränderungen der cerebralen Oxygenierung bei Patienten signifikant reduziert waren. Schizophrene Patienten bearbeiteten außerdem beide Aufgaben schlechter. Das rs41279104 Risikoallel (Genotyp AA/AG) konnte mit langsamerer Reaktionszeit im 2-Back-Test sowie bei Patienten mit reduzierter rechtshemisphärischer Aktivierung des frontalen Cortex während des VFT in Verbindung gebracht werden. Unsere fNIRS-Daten erweitern vorangegangene Studien, welche eine gestörte präfrontale Hirnfunktion bei Schizophrenie andeuten und lassen darauf schließen, dass eine genetische Variation von NOS1 eine Rolle in dieser kognitiven Dysfunktion spielt, womöglich durch Beeinflussung glutamaterger Neurotransmission. / Cognitive deficits in tasks involving the prefrontal cortex such as working memory or verbal fluency are a key component of schizophrenia. This led to the hypofrontality hypothesis of schizophrenia, which is widely accepted even though molecular underpinnings are elusive. While disturbances of glutamatergic neurotransmission might play a role, other components have rarely been investigated. Recently, the promoter region of nitric oxide (NO) synthase-I (NOS-I, encoded by the gene NOS1), impacting on prefrontal glutamate transmission, has repeatedly been associated with schizophrenia. We have thus tested whether an associated schizophrenia risk variant (rs41279104), leading to reduced expression of the transcript, influences prefrontal brain functioning. 43 patients suffering from chronic schizophrenia and 44 controls were genotyped for NOS1 rs41279104 and investigated by means of functional near-infrared spectroscopy (fNIRS), while completing a working memory task (2-back test) and a verbal fluency test (VFT). After matching for genotype, behavioral and brain activation data of 26 patients and 28 comparable controls were correlated to rs41279104. Healthy controls showed significant activation of large parts of the lateral prefrontal cortex during both tasks, whereas task-related changes in oxygenation were significantly reduced in patients. Schizophrenic patients also performed worse in both tasks. The NOS1 schizophrenia risk genotype rs41279104 AA/AG was associated with slower reaction time in the 2-back task, as well as with reduced right-hemispheric activation of the frontal cortex for the VFT in patients only. Our fNIRS data extend previous studies suggesting disturbed prefrontal functioning in schizophrenia and suggest that genetic variation of NOS1 has a role in cognitive dysfunctioning, probably by mediating glutamatergic tone.

Zugl.: Koblenz, Landau (Pfalz), Univ., Diss., 2006

Schizophrenie ist eine schwere und zumeist chronisch verlaufende psychiatrische Erkrankung und stellt eine enorme finanzielle Belastung für das Gesundheitssystem dar. Daten zu den medikamentösen Kosten liefern Hinweise zur Verbesserung der Kosteneffektivität innerhalb der Patientenversorgung. In der vorliegenden Arbeit erfolgt eine Analyse der internationalen Unterschiede im Arzneimittelverbrauch und der Kosten der psychotropen Medikation im Rahmen der Behandlung von schizophren Erkrankten. Die Analyse basiert auf Daten aus einer naturalistischen, prospektiven Längsschnittstudie über einen Zeitraum von zweieinhalb Jahren (European Schizophrenia Cohort) in den Ländern Frankreich, Deutschland und Großbritannien. Ausgangspunkt der multivariaten Regressionsanalyse ist die Vermutung, dass die Höhe der Kosten in der medikamentösen Therapie von folgenden soziodemografischen Eigenschaften schizophren Erkrankter beeinflusst werden: dem Alter, klinischen Status, Geschlecht und der Zahl der vorangegangenen stationären Aufenthalte. Es ist festzustellen, dass es internationale Unterschiede im Medikamentenverbrauch gibt. Unterschiede in der Erstattungsfähigkeit, vorhandene Arzneimittelbudgets, verschiedene Behandlungsleitlinien und Verschreibungspraxen sind mögliche Erklärungen. Es wird gezeigt, dass ein an Schizophrenie erkrankter Patient in Deutschland signifikant höhere Arzneimittelkosten bei gleicher Therapie verursacht. Das ist möglicherweise durch die unterschiedlichen Gesundheitssysteme mit den unterschiedlichen Einflussnahmen des Staates auf die Pharmaindustrie zu erklären. Die Variablen Herkunftsland, Alter und Krankheitsschwere beeinflussen die Höhe der Kosten der medikamentösen Therapie.

Hannover, Universität, Thesis (doctoral), 1999.

Zugl.: Regensburg, Univ., Diss., 2009

Zugl.: München, Univ., Diss., 2009

Zugl.: Münster (Westfalen), Univ., Habil.-Schr., 2004

Zugl.: Zürich, Univ., Diss., 2005

Würzburg, Universiẗat, Diss., 2008. / Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2007.