Autismus: Ursachen und Genetik

Der Begriff «Autismus» wurde 1943 zum ersten Mal verwendet. Autismus ist eine tiefgreifende Entwicklungsbeeinträchtigung, die nicht heilbar ist. Es ist keine Krankheit. Autismus manifestiert sich bereits in der frühen Kindheit, ist angeboren und hält lebenslang an.

Menschen im Autismus-Spektrum können eine breite Palette von besonderen Fähigkeiten haben, aber auch unter erheblichen Beeinträchtigungen leiden, die eine umfassende Betreuung erfordern. Autismus betrifft nach Angaben der World Health Organization (WHO) mindestens 1 % der Bevölkerung. Autismus tritt unabhängig vom sozialen Umfeld in allen Kulturen auf.

In den letzten Jahren stellen sich mehr Patientinnen und Patienten mit der Bitte um eine ASS-Abklärung vor. Häufig ist die Diagnosenstellung nicht einfach, weshalb wir - nicht zuletzt auch für uns in der Praxis für Neuropsychiatrie - die wichtigsten Aspekte zusammengetragen haben.

Definition von Autismus-Spektrum-Störungen (ASS)

Unter Autismus-Spektrums-Störungen (ASS) versteht man eine heterogene Krankheitsklasse mit Beginn im Kindesalter, chronischem Verlauf und Persistenz bis ins Erwachsenenalter. Den Unterformen gemeinsam sind sogenannte Kernsymptome. Dies sind:

1. Eine qualitative Beeinträchtigung der Kommunikation und der sozialen Interaktion.
2. Repetitive und stereotype Verhaltensweisen oder spezifische Interessenbereiche.
3. Abweichungen in Wahrnehmung, Denken, Erleben und Verhalten.

Basale Fertigkeiten der sozialen Kognition wie Emotionserkennung, Einsetzen und Verstehen von Mimik und Körpersprache, Erkennen und Mitteilen eigener Absichten aber auch Perspektivenwechsel sind bei Betroffenen nicht genügend gut ausgebildet, um soziale Interaktionen erfolgreich zu meistern.

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Zu den drei wichtigsten Varianten der Autismus-Spektrums-Störungen zählen:

1. Der Frühkindliche Autismus.
2. Das Asperger-Syndrom.
3. Der Atypische Autismus.

Da diese Unterformen häufig nicht einfach voneinander abzugrenzen sind, spricht man heutzutage von Autismus-SPEKTRUMS-Störung(en) mit fliessenden Übergängen. Die Ausprägungsformen reichen von milden bis hin zu schwerwiegenden Beeinträchtigungen und geistiger Behinderung - DEN Autisten gibt es nicht.

Diagnostische Kriterien

Im Klassifikationssystem DSM-V hat man eine Differenzierung in Unterformen weitgehend aufgegeben und spricht ‘nur noch’ zusammenfassend von der Diagnose einer Autismus-Spektrums-Störung (299.00). Im System der WHO, dem ICD-10 werden die Unterformen aktuell noch getrennt innerhalb der tiefgreifenden Entwicklungsstörungen (F84) beschrieben.

Kernsymptome (Trias) bei allen Unterformen mit Erstmanifestation in der Kindheit sind:

• Eine qualitative Beeinträchtigung im sozialen Verständnis und der sozialen Interaktion
• Abweichende Kommunikationsmuster
• Eingeschränktes, stereotypes und repetitives Repertoire an Handlungs- oder Bewegungsmuster, Interessen oder Vorlieben

Ferner bestehen oftmals psychopathologische Begleitsymptome in folgenden Bereichen:

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• Aufmerksamkeitsdefizite (Aufmerksamkeitsdefizite und Konzentrationsstörung; auch als komorbide ADHS möglich)
• Störung der Emotionsregulation (Emotionsausbrüche bis hin zu Auto- und Fremdaggression)
• Schlafstörungen (gestörte Schlafarchitektur, z.B. vermehrter REM-Schlaf)
• Auffälligkeiten im Essverhalten (eigentümliche Essrituale, restriktives Essverhalten)
• Abweichungen in der Motorik (mot. Unbeholfenheit, Manierismen, Tics)
• Sensorik (Hypersensorik: Abneigung gegenüber taktile, olfaktorische, nozizeptorische Reize oder Thermorezeption; intensive Detailwahrnehmung)

Im Folgenden werden die Subtypen der ASS vorgestellt. Allen Störungen gemeinsam ist:

1. Der Beginn im Kindesalter/Kindheit (Manifestation i.d.R. vor dem 5. Lebensjahr).
2. Eine Entwicklungseinschränkung oder -verzögerung von Funktionen, die eng mit der biologischen Reifung des Zentralnervensystems verknüpft sind.
3. Stetiger Verlauf ohne Remissionen und Rezidive, wobei sich Symptome im Verlauf des Erwachsenenalters vermindern oder aber auch (in Abhängigkeit des Kontextes) verstärken können.

Frühkindlicher Autismus (ICD-10 F84.0)

Charakterisiert durch eine abnorme oder beeinträchtigte Entwicklung, welche sich zwingend vor dem dritten Lebensjahr manifestiert (meist bereits schon ab Geburt) und Auffälligkeiten in den Kernsymptomen aufweist.

• Die Entwicklungsstörung äußert sich oft auf verbaler sowie motorischer Ebene.
• In ¾ aller Fälle ist eine (deutliche) Intelligenzminderung vorhanden.

Neben diesen spezifischen diagnostischen Merkmalen zeigt sich häufig eine Vielzahl unspezifischer Probleme, wie Phobien, Schlaf- und Essstörungen, Wutausbrüche und (autodestruktive) Aggression. Das Syndrom kann in jedem Alter diagnostiziert werden, sofern Auffälligkeiten in der Entwicklung in den ersten drei Lebensjahren vorhanden gewesen sind.

Atypischer Autismus (ICD-10 F84.1)

Charakterisiert durch eine abnorme oder beeinträchtigte Entwicklung, welche sich erst nach dem dritten Lebensjahr manifestiert oder nicht alle Kriterien der Kernsymptome erfüllt. Atypischer Autismus tritt sehr häufig bei schwer retardierten bzw. unter einer schweren rezeptiven Störung der Sprachentwicklung leidenden Patienten auf.

Asperger-Syndrom (ICD-10 F84.5)

Charakterisiert durch eine abnorme oder beeinträchtigte Entwicklung, welche sich im Kindesalter nach dem 3.Lebensjahr manifestiert und die Kriterien der Kernsymptome erfüllt, jedoch ohne fehlende allgemeine Entwicklungsverzögerung bzw. den fehlenden Entwicklungsrückstand der Sprache und der kognitiven Entwicklung (i.d.R. normaler bis hoher IQ!). Die Störung geht häufig mit einer auffallenden Ungeschicklichkeit einher. Die Abweichungen tendieren stark dazu, bis in die Adoleszenz und das Erwachsenenalter zu persistieren.

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Epidemiologie

Die Prävalenzrate (Anzahl der aktuell Betroffenen in der Gesamtbevölkerung) für eine ASS liegt - je nach Quelle - zwischen 0.1% bis 1 %. Dabei ist die häufigste Form die des Frühkindlichen Autismus, gefolgt vom Atypischen Autismus bis hin zu der kleinsten Prävalenz für das Asperger-Syndrom. Es gibt jedoch auch hier grosse Unterschiede, sodass einige Quellen von einer 1%-gen Prävalenz in der Bevölkerung für das Asperger-Syndrom sprechen.

Mit zunehmendem Interesse in den Medien und der Bevölkerung sowie vermehrter Aufklärung scheint sich auch die Prävalenzrate der ASS-Diagnose zu erhöhen, einerseits durch vermehrtes vorstellig werden beim Arzt, andererseits wahrscheinlich auch durch vermehrtes diagnostizieren. Ähnlich scheint es sich für die Geschlechterverteilung zu verhalten. Wobei man früher das Geschlechtsverhältnis überschätzt haben dürfte, zeigen neuere Studien mittlerweile eine Geschlechtsverteilung - und wiederum je nach Quelle - von 3:1 bis zu 2:1 (♂:♀). Es wird angenommen, dass sich die Ausprägungen bei Mädchen anders äußern, weniger offensichtlich sind und entsprechend erst später oder nicht erkannt werden (v.a. für milde Varianten) oder mit geringerem Leidensdruck einhergehen und entsprechend keine ärztliche Beratung in Anspruch nehmen.

Betrachtet man wiederum die Unterformen, zeigt sich eine niedrigere Geschlechtsdifferenz für den Frühkindlichen Autismus und den Atypischen Autismus (♂:♀ 3:1, 2:1). Beim Asperger-Syndrom findet man ein Geschlechtsverhältnis bis hin zu 8:1 (♂:♀). Hier wird wahrscheinlich wiederum die klinische Ausprägung eine Rolle spielen und die Differenz des Verhältnisses womöglich überschätzen.

Genetik

Die genetischen Ursachen von Autismus sind äusserst vielfältig und hochkomplex. Zusammen mit Umwelteinflüssen kommt es zu vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten. Die Ursachen sind bis heute nicht vollständig geklärt.

Die ASS weist definitiv eine genetische Komponente auf, da das Syndrom in Familien gehäuft vorkommt mit erhöhter Konkordanz bei eineiigen Zwillingen und erhöhtem Risiko für Geschwister. Ein Kind wird mit einer grösseren Wahrscheinlichkeit autistisch sein, wenn ein Angehöriger betroffen ist.

In Zwillingsstudien gibt es Fälle, bei denen nur ein monozygoter Zwilling autistisch ist und der andere nicht. Autismus ist demnach ‚lediglich’ partiell genetisch, es müssen noch andere Faktoren vorhanden sein, welche für die Erkrankung eine Rolle spielen. Die Suche nach ursächlich wirkenden Mutationen bleibt offen. Genetische Studien nennen unterschiedliche Gene, welche bei einer ASS beteiligt sind.

Sfari.org sammelt beteiligte Gene aus molekulargenetischen Studien, wobei mehr als 100 Gene im Zusammenhang mit Autismus identifiziert wurden. Vermutungen zufolge, handelt es sich bei Autismus demnach nicht um ein einzelnes Gen oder dessen Fehlfunktion. Schaut man sich die genetische Varianz an, welche eine Autismus-Spektrums-Störung erklären kann, scheint es gemäss aktuellem Stand eher eine spezielle Zusammensetzung von Genen zu sein, die zu Autismus führen. Fast 50% der Varianz, welche Autismus genetisch erklären, sind Genvariationen von in der Population häufig vorkommenden Genen.

Ätiologie

Neben der oben erläuterten erbliche Komponente spielen auch Umweltfaktoren eine gewisse, jedoch untergeordnete Rolle. Sie scheinen eher über die Symptomausprägung und Begleiterscheinungen als über die Erkrankung als solche bestimmen. Die zum Teil noch kursierende Annahme, die MMR-Impfung löse ASS aus, wurde definitiv widerlegt.

Forscher haben sich epigenetische Faktoren aus der Umwelt angeschaut. Darunter finden sich Faktoren wie:

• Testosteronlevel im Fruchtwasser während er Schwangerschaft
• Diabetes während der Schwangerschaft
• Alter der Eltern
• Geburtskomplikationen

Soziale und psychologische Faktoren werden nicht als ursächlich für die Entstehung der Kernsymptomatik angesehen.

Pathophysiologie

Forschungsergebnisse berichten zwar wiederholt von gewissen Gehirnveränderungen (anatomisch und funktionell), diese sind jedoch nicht eindeutig, sodass sich einige Forscher ‚lediglich’ auf Theorien beziehen, welche psychologische Korrelate bei ASS darstellen. Es sollen folgend sowohl beschriebene Hirnveränderungen als auch die gängigsten Theorien vorgestellt werden.

Anatomische Hirnveränderungen

Studien haben abweichende Hirnreifungsprozesse im Kindesalter dokumentiert. Bei Kindern mit ASS wurde in den ersten vier Lebensjahren eine frühe Phase mit übermässiger Volumenzunahme gefolgt von einer späteren Phase mit einer abrupten Abnahme bzw. einem gehemmtem Wachstum/Stillstand und schliesslich stabilem Verlauf gefunden. Das gesamte Hirnvolumen von Jugendlichen und Erwachsenen soll sich nicht mehr von Menschen mit ASS unterscheiden. Unterschiedliche Hirnregionen sollen bzgl. Hirnreifung jedoch unterschiedlich stark betroffen sein, so bspw. Stirn-und Schläfenlappen.

Manche Forschungsergebnisse berichten von Regionen mit verringertem Volumen, verminderter Anzahl an Neuronen und reduzierten dendritischen Verzweigungen wie in der Amygdala, dem Corpus Callosum oder dem Cerebellum (Bölte, 2009). Andere berichten von einer erhöhten Anzahl an Neuronen und erhöhter Konnektivität zwischen den Neuronen bzw. mehr kurzen als langen Nervensträngen im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen.

Strukturelle zerebrale Besonderheiten wurden zwar immer wieder berichtet, die empirischen Befunde reichen dabei aber nicht aus, um einerseits ein konsistentes Muster abzuleiten und andererseits stellen gewisse Befunde wie eine abnormale Entwicklung des Stirnlappens nicht ein störungsspezifisches Merkmal für ASS dar (bspw. finden sich bei der Schizophrenie auch abweichende Entwicklungen im Stirnlappen).

Funktionelle Hirnveränderungen

Ähnlich wie man keine anatomische Auffälligkeit ausfindig machen konnte, welche nur bei Autismus auftreten und bei allen Betroffenen vorhanden sind, verhält es sich für funktionelle Hirnveränderungen, der funktionellen Konnektivität. Dennoch scheinen sich neuronale Systeme, welche mit Symptomen innerhalb der ASS assoziiert sind, im Verlaufe anders zu entwickeln/verknüpfen und zu operieren.

Eine Studie mit je 500 Kindern und Erwachsenen mit ASS und Kontrollpersonen postulieren gewisse neuronale Netzwerke mit verstärkter sowie gewisse Netzwerke mit reduzierter Verknüpfung (Dimartino et al., 2019). fMRI-Messungen bei Jugendlichen und Erwachsenen mit ASS weisen auf eine funktionelle Hypokonnektivität des anterioren und posterioren Kortex sowie des Default-Mode-Netzwerk auf.

Bei Bearbeitung von Aufgaben konnten Warrier et al. (2017) im fMRI Geschlechtsunterschiede und zusätzlich Unterschiede zu der Hirnaktivität bei ASS beim Reading Mind in the Eyes Test (RMET) finden. Der linke inferiore Gyrus frontalis ist bei Männern weniger aktiv als bei Frauen und bei Autisten noch weniger als bei Männern, was mit Schwierigkeiten im Erkennen von Emotionalen Gesichtsausdrücken einhergeht. Bei einer Aufgabe der Mustersuche gab es ebenso einen Geschlechtsunterschied und zusätzlich eine signifikante Differenz zu autistischen Personen. Der posteriore Kortex war bei Autisten am schwächsten aktiviert, was - bei besseren Leistungen - mit einer erhöhten Effizienz einherzugehen scheint.

Diese Unterschiede werden oftmals mit dem Begriff des männlichen Gehirns i.R. der abweichenden Hirnentwicklung bei Autisten verknüpft, welches eher auf systematisierendes, rationales Denken als auf soziale Einfühlungsvermögen ausgerichtet ist. Mottron formulierte eine Aussage, bei der nicht nur Defizite bei Autisten zu tragen kommen. Er schildert, dass das Gehirn eines Autisten schlichtweg auf andere Dinge spezialisiert sei. So findet sich bspw. eine stärkere Aktivierung des visuellen Kortex bei Aufgaben zur Mustererkennung. Teile des präfrontalen Kortex, welche u.a. für die Selektion von Reizen sowie die Aufmerksamkeitsleitung zuständig sind, zeigen sich vermindert aktiv.

Die empirische Befundlage ist jedoch noch nicht ausreichend (konsistent), um die neuronalen Mechanismen der Störung zu verstehen - falls dies bei dem Spektrum an Ausprägungen überhaupt möglich ist. Das gleiche gilt für berichtete biochemische Anomalien, wie der Hypothese, dass bei Autisten eine Hyperserotoninämie (verstärkte zentralen und peripheren synaptischen Serotoninwirkung) (Ebert, 2013).

Nebst Befunden aus bildgebenden Studien (fMRI) wurden in der Literatur Abweichungen bei evozierten Potentialen (qEEG) berichtet. So kann eine erhöhtes P300 Novelty gefunden werden, als Ausdruck einer verstärkten Orientierungsreaktion wahrscheinlich Korrelat der Hochsensibilität.

Theorien

Theory of Mind (ToM)

Dieses Modell wurde erstmals von Premack et al. 1978 beschrieben. Darunter versteht man die Fähigkeit, mentale Modelle und Theorien über emotionale und intentionale Zustände anderer Menschen generieren zu können. Grundlage ist das Vermögen, eigenes Wissen und Überzeugungen von den Gefühlen, Gedanken und Intentionen anderer Menschen unterscheiden zu können. Des Öfteren wird ToM in zwei Komponenten eingeteilt, wobei obige Ausführungen der kognitiven Komponente entsprechen. Die zweite Komponente beinhaltet die adäquate Reaktion (emotional) in der zwischenmenschlichen Interaktion. Gemäss Baron und Kollegen (1995) sind Einbussen in der ToM als Ursache der interaktionellen Schwierigkeiten bei ASS zu verstehen.

Theorie der schwachen Kohärenz

Die von Frith (1989) postulierte Theorie postuliert, dass bei ASS die globale Informationsverarbeitung weniger gut gelingt, bzw. der Vernetzungsgrad der Informationsverarbeitung reduziert ist. So weisen Betroffene Schwierigkeiten auf, Einzelinformationen zu vernetzen und gesamthaft zu integrieren. Gegenteilig werden jedoch Detailinformationen und partikuläre Aspekte z.B. der visuellen oder auditorischer Systeme bevorzugt bzw. intensiver verarbeitet. Dies soll die besondere Begabung von Teilleistungsfertigkeiten (Detailerkennung in Bildern, Mnestik, o.Ä.) erklären. Es ist aber nicht davon auszugehen, dass die globale Verarbeitung n...

Tabelle: Genetische Veränderungen und ASS Forschung

Genetische Veränderung	Beschreibung	Auswirkung auf ASS
SNPs (Einzelnukleotidpolymorphismen)	Veränderung eines einzelnen Nukleotids	Erhöhtes Risiko für ASS, abhängig von der Häufigkeit und dem Risikograd des Allels
GKPs (Genkopiepolymorphismen)	Veränderung der Anzahl von Genkopien	Erhöhtes Risiko für ASS, wenn sie auf oder in der Nähe von wichtigen Genen liegen
Seltene Mutationen	Veränderungen im genetischen Code (Deletionen, Insertionen, Austausch von Basen)	Erhöhtes Risiko für ASS, da sie spezifisch für ASS-Patienten sind

Das Wissen über Gene oder genetische Variationen, welche für ASS verantwortlich sind, ermöglicht es, neue diagnostische Instrumente zu entwickeln.

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