Veränderungen der mGluR5-Bindung während einer Mismatch-Negativitäts-Aufgabe im PET/MR-EEG
10. Januar 2022
Cláudia Régio Brambilla,Tanja Veselinović, Ravichandran Rajkumar, Jörg Mauler, Andreas Matusch, Andrej Ruch, Linda Orth, Shukti Ramkiran, Hasan Sbaihat, Nicolas Kaulen, Nibal Yahya Khudeish, Christine Wyss, Karsten Heekeren, Wolfram Kawohl, Elena Rota Kops, Lutz Tellmann, Jürgen Scheins, Frank Boers, Bernd Neumaier, Johannes Ermert, Markus Lang, Stefan Stüsgen, Hans Herzog, Karl-Josef Langen, N. Jon Shah, Christoph W. Lerche and Irene Neuner
Glutamat ist ein chemischer Stoff, der von Nervenzellen verwendet wird, um Signale an andere Zellen zu senden. Allgemein gilt Glutamat als der wichtigste exzitatorische Neurotransmitter für eine normale Gehirnfunktion. Dies wird durch eine wachsende Zahl von Studien untermauert, die eine abnorme glutamaterge Neurotransmission bei verschiedenen psychischen Störungen wie Schizophrenie, Depression, Stimmungsstörungen, Schlafentzug und Sucht bestätigt haben. Infolgedessen werden derzeit Maßnahmen entwickelt, die auf das Glutamat-System abzielen.
In diesem Zusammenhang ist der metabotrope Glutamatrezeptor 5 (mGluR5) Gegenstand mehrerer Forschungslinien und ist als Ziel für die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) von großem Interesse.
Der Schwerpunkt dieser Studie lag auf der Durchführbarkeit der Verwendung von [11C]ABP688, einem spezifischen Radiotracer-Antagonisten für eine allosterische Stelle auf dem mGluR5, zur Bewertung von Veränderungen der glutamatergen Neurotransmission durch eine Mismatch-Negativitäts-Aufgabe (MMN) als Teil einer simultanen und synchronisierten multimodalen PET/MR-EEG-Studie.
Die Wirkung von MMN wurde durch den Vergleich der Veränderungen des nicht verschiebbaren Bindungspotenzials (BPND) vor (Baseline) und während der Aufgabe bei 17 gesunden Probanden unter Anwendung eines Bolus/Infusionsprotokolls bewertet. Es wurden sowohl anatomische als auch funktionelle Regionen analysiert, und es wurde eine geringe Veränderung der BPND in anatomischen Regionen (posteriorer cingulärer Cortex und Thalamus) und in einem funktionellen Netzwerk (Precuneus) nach Beginn der Aufgabe beobachtet. Die Effektgröße wurde mit dem Kendall's W-Wert quantifiziert und betrug 0,3. Der motorische Kortex wurde als Kontrollregion für die Aufgabe verwendet und wies keine signifikanten BPND-Veränderungen auf.
Diese explorativen Analysen liefern Hinweise auf eine Verringerung der glutamatergen Rezeptorbindung während einer MMN-Aufgabe und zeigen erstmals indirekt eine aktive Veränderung der glutamatergen Neurotransmission während der auditiven Informationsverarbeitung bei gesunden Probanden. Vor diesem Hintergrund ist eine weitere Replikation geplant, zusammen mit Untersuchungen, ob das Ausmaß der erfassten Veränderungen mit den kognitiven Fähigkeiten zusammenhängt, oder ob es bei Patienten eine Korrelation mit der klinischen Symptomatik gibt. Der Ansatz kann daher zur weiteren Untersuchung die Rolle von glutamatergen Neurotransmission bei gesunden Probanden und bei Patienten mit verschiedenen psychischen Störungen Anwendung finden.
Origionalpublikation: mGluR5 binding changes during a mismatch negativity task in a multimodal protocol with [11C]ABP688 PET/MR-EEG