Ein glattes Gehirn – das hört sich erst mal nicht so schlecht an. Fehlen die Windungen im Kortex, die die äußerste Hirnschicht so aussehen lassen wie eine Walnuss, läuft jedoch fast nichts mehr richtig glatt, im Gegenteil. Schwere geistige Störungen, motorische Behinderung, erhöhte Epilepsiegefahr und dazu eine stark eingeschränkte Lebenserwartung – Patienten, die unter einem geglätteten Gehirn, der so genannten Lissenzephalie, leiden, sind auf volle Pflege angewiesen. „Die Lissenzephalie ist eine furchtbare Krankheit, die hauptsächlich Kinder betrifft“, sagt die Biologin Deborah Morris-Rosendahl vom Institut für Humangenetik der Universitätsklinik Freiburg. Das Leiden ist nicht heilbar. Trotzdem ist es wichtig, seine Ursachen zu verstehen. Zum einen, weil sie einiges darüber verraten, wie sich das menschliche Gehirn im Normalfall entwickelt. Zum anderen, weil das Wissen den betroffenen Eltern der Patienten helfen kann.

Neben der Diagnostik interessiert die Biologin und ihre Mitarbeiter, wie die Lissenzephalie entsteht. Die Entwicklung des Gehirns lässt sich grob in drei Phasen unterteilen: Zunächst müssen sich die Vorläuferzellen der Neuronen vermehren, um ausreichend Gewebe zu produzieren. Dann wandern die Nervenzellen von ihren Entstehungsorten im Inneren des Gehirns nach außen, wo sie die äußerste Schicht, den Kortex, bilden sollen. Schließlich müssen sie sich in den richtigen Unterschichten einfinden und mit anderen Zellen in Verbindung treten. Lange nahm man an, dass bei der Lissenzephalie ausschließlich das zweite Stadium, also die neuronale Wanderung, gestört sei. Vier bekannte Lissenzephalie-Gene codieren für Proteine, die für das Zellskelett wichtig sind. Fallen sie aus oder funktionieren sie nicht mehr richtig, dann kann sich dieses Stützgerüst aus Proteinrohren, den so genannten Mikrotubuli, nicht mehr korrekt ausbilden und dynamisch verändern. Dadurch verlieren Neuronen ihre Beweglichkeit und bleiben im wahrsten Sinne des Wortes auf der Strecke.

„Je mehr wir verstehen, was die für die Lissenzephalie wichtigen Gene eigentlich machen, desto besser verstehen wir auch, wie das Gehirn sich im Normalfall entwickelt“, sagt Morris-Rosendahl. „Diese Grundlagen zu erforschen ist uns genauso wichtig, wie die klinische Diagnostik zu verbessern.“ Die Freiburger Wissenschaftler werden deshalb besonders hellhörig, wenn sie Proben von Patienten bekommen, die keine Mutation in den bisher bekannten Genen aufweisen. Dann suchen sie im Genom nach anderen Erbfaktoren, die mutiert sein könnten. Vier interessante Chromosomenabschnitte haben sie in jüngster Zeit entdeckt, in denen relevante Gene liegen könnten. Werden sie in diesen Regionen fündig, dann möchten sie die Funktion der entsprechenden Gene im gesunden Gehirn aufklären. Ein solcher Fund könnte aber auch den Eltern der Lissenzephalie-Patienten zugute kommen, denn dann werden die differentielle und die Pränataldiagnostik noch genauer.