Der COMT-Genotyp beeinflusst die Bahnen der weißen Substanz im Gehirn bei Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung

Zusammenfassung

Eine erhöhte Dopaminverfügbarkeit könnte mit einer beeinträchtigten strukturellen Reifung der Konnektivität der weißen Substanz im Gehirn einhergehen. Ziel dieser Studie war die umfassende Charakterisierung großflächiger axonaler Konnektivitätsunterschiede im gesamten Gehirn bei Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) in Verbindung mit dem Val158Met-Polymorphismus des Catechol-O-Methyltransferase-Gens (COMT). Mithilfe von Diffusions-Tensor-Bildgebung, Ganzhirn-Traktographie und einem bildgebenden Konnektomik-Ansatz charakterisierten wir die veränderte Konnektivität der weißen Substanz bei Jugendlichen mit ADHS, die COMT-Val-homozygot (N = 29) waren, im Vergleich zu solchen, die Met-Träger (N = 29) waren. Zusätzlich untersuchten wir, ob Polymorphismen des Dopamintransporter-Gens (DAT1) und des Dopamin-D4-Rezeptor-Gens (DRD4) mit Unterschieden in der weißen Substanz assoziiert sind. Die Aufmerksamkeitsleistung wurde mittels eines kontinuierlichen Leistungstests vor und nach einer achtwöchigen offenen Methylphenidat-Studie (MPH) erfasst. Ein Netzwerk von Verbindungen der weißen Substanz, das 18 verschiedene Hirnregionen verknüpft, war bei Jugendlichen mit ADHS und dem COMT-Met-Genotyp im Vergleich zu Jugendlichen mit Val-Homozygotie signifikant geschwächt (p < 0,05, familienweise fehlerkorrigiert). Ein Maß für die Integrität der weißen Substanz, die fraktionelle Anisotropie, korrelierte mit einer beeinträchtigten Leistung vor der Behandlung in kontinuierlichen Leistungstests (Auslassungsfehler und Reaktionszeitvariabilität) sowie mit einer Verbesserung der Reaktionszeitvariabilität in diesen Tests nach MPH-Behandlung. Die veränderte Konnektivität der weißen Substanz basierte ausschließlich auf dem COMT-Genotyp und war bei DAT1 oder DRD4 nicht nachweisbar. Wir konnten zeigen, dass die Konnektivität der weißen Substanz bei Jugendlichen mit ADHS mit dem COMT-Val158Met-Genotyp assoziiert ist. Die vorliegenden Ergebnisse legen nahe, dass bei der Untersuchung des menschlichen Konnektoms verschiedene Ebenen dopaminbezogener Gene und die interindividuelle Variabilität der genetischen Polymorphismen berücksichtigt werden sollten.