Die Neuropathologie der Schizophrenie : morphometrische Veränderungen des basalen Dendritenbaumes pyramidaler Neurone der Area 9

  • Die Schizophrenie ist eine der wesentlichen psychiatrischen Erkrankungen. Obschon seit langem bekannt, bleibt insbesondere die Schizophrenie trotz zahlreicher und aufwändiger Forschungsansätze hinsichtlich ihrer vielfältigen Erscheinungsmöglichkeiten bislang in ihrem Grunde unverstanden und rätselhaft. Neuere Studien der letzten Jahre lenkten das Interesse u.a. auf die Region des präfrontalen Cortex, dessen Grundfunktionen durch die Schizophrenie besonders alteriert zu sein scheinen. Morphometrische Arbeiten ergaben Hinweise für eine Reduktion des Neuropils in diesem Gebiet. Diesem zugrunde liegend wird eine Reduktion der dendritischen Substanz diskutiert. Diesen Hinweisen für eine Konnektivitätsalteration ist die vorliegende Studie nachgegangen. Es wurde die bislang kaum derartig untersuchte Area 9, als bedeutende und zentrale Region des präfrontalen Cortex, aus einem Kollektiv von 10 Schizophrenen und 8 Kontrollen für jeweils beide Hemisphären präpariert und mittels der Golgi-Methode dargestellt. Der Fokus lag hierbei auf dem basalen Dendritenbaum pyramidaler Neurone der Lamina III und V. Pro Lamina wurden 10 Zellen erfasst und damit pro Fall 40 Zellen (2 Laminae pro Hemisphäre) dargestellt. Insgesamt konnten so 720 Zellen graphisch dargestellt werden (400 Zellen bei Schizophrenen und 320 bei Kontrollen). Der basale Dendritenbaum dieser Zellen wurde morphometrisch mittels der Analyse nach Sholl, der Analyse der Dendritengenerationen und mittels eines Spannbreitenvergleichs ausgewertet. Die Ergebnisse der Sholl-Analyse und der Analyse der Dendritengenerationen bezogen auf die Lamina III beider Hemisphären ergeben eine in den mittleren und späteren Verzweigungsabständen bzw. Generationen nahezu durchgängige Tendenz erhöhter dendritischer Parameter des schizophrenen Kollektivs im Vergleich zu dem der Kontrollen. Statistische Signifikanz erlangt diese Tendenz in Bezug auf die Lamina III der rechten Hemisphäre sowohl in der IV. Generation (p = 0,03) als auch in einem Verzweigungsabstand von 100 μm (p = 0,01). Zudem ergibt sich in dem zusätzlich durchgeführten Spannbreitenvergleich erneut für die Lamina III eine fast durchgehend erhöhte Spannbreite des schizophrenen Kollektivs. In Lamina V dagegen ergibt sich ein weitgehend homogenes Bild beider Kollektive in allen verwandten Analysen. Die Annahme einer Reduktion des Neuropils basierend auf einer Verminderung der dendritischen Substanz im präfrontalen Cortex Schizophrener wird daher durch diese Studie der Lamina III und V der Area 9 und die hierbei angewandten Analysen nicht bestätigt. Dagegen finden sich bezogen auf die Lamina III der Area 9 morphometrisch Hinweise für eine vermehrte dendritische Substanz und eine heterogenere dendritische Architektur im schizophrenen Kollektiv. Diese Beobachtungen können einen wichtigen zusätzlichen Beitrag zu der bei dieser Erkrankung pathogenetisch diskutierten Konnektivitätsalteration darstellen. Als Erklärungsansätze dieser Ergebnisse bieten sich eine Rückbildungsstörung der embryonalen Dendritogenese, ein alterierter Subtyp pyramidaler Neurone der Lamina III oder eine unterschiedliche Ausprägung dieser Befunde bei den verschiedenen Subtypen der Schizophrenie an. Eine definitive Zuordnung der Ergebnisse zu einer der genannten Möglichkeiten ist anhand der Daten dieser Arbeit und des gegenwärtigen Standes der wissenschaftlichen Literatur nicht abschließend möglich. Diese Beobachtungen und die hiermit aufgeworfenen Fragen sind daher im Rahmen zukünftiger Studien zu validieren.
  • Schizophrenia is one of the major psychiatric disorders. Despite numerous and complex research approaches schizophrenia remains in terms of its varying manifestations still mysterious. In recent years studies directed the interest onto the region of the prefrontal cortex whose functions seem to be largely affected in the course of the illness. Morphometric studies showed evidence of a reduction of the neuropil in this area. In particular, a decrease of the dendritic substance is being discussed. Area 9 by Brodmann was hardly examined so far though it is an important and central region of the prefrontal cortex. It was analyzed in a group of 10 schizophrenic patients and 8 controls considering both hemispheres by the usage of the Golgi method. The focus was placed on the dendritic tree of the pyramidal neurons of cortical layer III and V. Per case 40 cells were analyzed (10 cells of each layer, 20 per hemisphere). By this means a total of 720 cells were recorded in a graphical way (400 cells in schizophrenic patients and 320 in the control group). Subsequently the basal dendritic tree of these cells was morphometrically evaluated by the analysis according to Sholl, an analysis of dendritic generations and a comparison of range. The results of the Sholl analysis and the analysis of dendritic generations concerning layer III show a tendency towards increased dendritic parameters in the schizophrenic group in both hemispheres. These findings especially relate to the middle and later branching intervals respectively dendritic generations. In terms of the fourth generation of layer III of the right hemisphere as well as in a branch distance of 100 μm this tendency reached a statistically significant difference between the two groups (p = 0.03; p = 0.01). Moreover, an increase in range was detected in the schizophrenic group for the layer III. On the other hand layer V gives a largely homogeneous picture of both groups in all analyses. Therefore the assumption of an alteration of the neuropil based on a reduction of dendritic substance in the schizophrenic prefrontal cortex is not confirmed by this study concerning layer III and V of the area 9. On the other hand, there are signs of an increase in dendritic substance and a heterogenic dendritic architecture in layer III of the area 9 in the schizophrenic group. These observations can provide an important additional contribution to the disease related discussion about a pathogenetic relevant alteration of the neural connectivity. As an explanation for these results there are three possibilities. Firstly, it could be a disturbed involution of the dendritic development in the early embryogenesis. Secondly, there can be a group of altered pyramidal neurons located in lamina III. Finally, this results can be due to the various subtypes of schizophrenia. These observations and the raised questions are therefore to validate in the context of future studies.

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Metadaten
Author:Roman Ackermann
URN:urn:nbn:de:hebis:30-59974
Publisher:Univ.-Bibliothek
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Wolfgang Schlote, B. Schneider
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2008/12/04
Year of first Publication:2008
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2008/08/25
Release Date:2008/12/04
Page Number:114
Last Page:112
Note:
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HeBIS-PPN:353739677
Institutes:Medizin / Medizin
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Licence (German):License LogoArchivex. zur Lesesaalplatznutzung § 52b UrhG