SLC6A4

Beim SLC6A4 (auch bekannt als 5-HTT, SERT oder Serotonintransporter-Gen) handelt es sich um ein Gen auf Chromosom 17. Im Genlocus 17q11.2 kodiert es für den Serotonintransporter, der freigesetztes Serotonin aus dem synaptischen Spalt zurück in die Nervenzelle transportiert. Sein Promotorpolymorphismus 5-HTTLPR gilt als einer der am häufigsten untersuchten genetischen Marker der psychiatrischen Genetik.[1] Frühe Studien und Metaanalysen sprachen für einen kleinen Zusammenhang mit ADHS, den spätere, größere Untersuchungen nicht eindeutig bestätigten.
Gen und Genprodukt
1993 klonierten Ramamoorthy et al. den menschlichen Serotonintransporter, ein natrium- und chloridabhängiges Transportprotein aus 630 Aminosäuren, und ordneten das Gen dem Bereich 17q11.1–17q12 zu. Die Antidepressiva Paroxetin, Fluoxetin und Imipramin hemmten den Transport ebenso wie Kokain und Amphetamin.[2] Den Aufbau des Gens aus 14 Exons auf rund 31 Kilobasen beschrieben Lesch und Mitarbeiter 1994.[3]
Der Transporter nimmt freigesetztes Serotonin wieder in die Nervenendigung auf und bestimmt so Stärke und Dauer der serotonergen Signalübertragung.[4] Er ist der Wirkort der Serotonin-Wiederaufnahmehemmer, die als Antidepressiva und Anxiolytika eingesetzt werden.[5] An der Synthese des Serotonins ist der Transporter nicht beteiligt; ihren geschwindigkeitsbestimmenden Schritt katalysieren die Tryptophanhydroxylasen (TPH-1, TPH-2).[1] In einer PET-Untersuchung an Rhesusaffen besetzte Atomoxetin in klinisch relevanten Plasmakonzentrationen neben dem Noradrenalintransporter rechnerisch auch mehr als 85 % der Serotonintransporter.[6]
Genetische Varianten
5-HTTLPR und rs25531
Die Arbeitsgruppe um Klaus-Peter Lesch beschrieb 1996 einen Polymorphismus in einer repetitiven Sequenz der Promotorregion, dessen Allele die Aktivität des Promotors unterschiedlich stark beeinflussen.[4] Dieser 5-HTTLPR (serotonin-transporter-linked polymorphic region) beruht auf der Insertion bzw. Deletion von 44 Basenpaaren, aus der ein langes (L) und ein kurzes (S) Allel hervorgehen.[7] Die kurze Variante vermindert die Transkription und führte in Lymphoblasten zu geringerer Transporterexpression und Serotoninaufnahme. In zwei Stichproben mit zusammen 505 Personen erklärte der Polymorphismus 3 bis 4 % der Gesamtvarianz ängstlichkeitsbezogener Persönlichkeitsmerkmale.[5] In einer späteren Metaanalyse hing er nur mit dem Neurotizismus-Wert des NEO-Fragebogens zusammen, nicht aber mit Schadensvermeidung (harm avoidance) oder dem Neurotizismus-Maß des EPQ.[8]
Wie Hu und Kollegen 2006 zeigten, ist der 5-HTTLPR funktionell dreiallelig. Eine häufige A/G-Substitution innerhalb des langen Allels erzeugt eine Bindungsstelle für den Transkriptionsfaktor AP2, und das so entstehende LG-Allel wird ähnlich niedrig exprimiert wie das S-Allel; einer hohen Expression entspricht nur das LA-Allel.[9] Der zugrunde liegende Einzelnukleotid-Polymorphismus (SNP) trägt die Bezeichnung rs25531.[10] Ältere Assoziationsstudien, die nur zwischen L und S unterschieden, können dadurch verzerrt sein.[11]
STin2-VNTR
Im zweiten Intron liegt ein VNTR (variable number of tandem repeats) aus einer 16 bis 17 Basenpaare langen Einheit, die meist zehn- oder zwölfmal wiederholt ist (STin2.10, STin2.12). In embryonalen Stammzellen wirkte dieser Bereich als Verstärker der Genexpression, dessen Aktivität von der Zahl der Wiederholungen abhing.[12]
Befunde zur ADHS-Assoziation
Erste Untersuchungen
Da eine geringe serotonerge Aktivität mit Impulsivität, Aggressivität und enthemmtem Verhalten in Verbindung gebracht wird, galt SLC6A4 früh als Kandidatengen.[13] Seeger et al. fanden 2001 den L/L-Genotyp bei Kindern und Jugendlichen mit hyperkinetischer Störung, mit und ohne Störung des Sozialverhaltens, häufiger als bei Kontrollpersonen.[14] In 98 Familien-Trios war der S/S-Genotyp bei Kindern mit kombiniertem Subtyp seltener als erwartet.[13] Eine Untersuchung von Kent und Kollegen an 113 Trios ergab einen nicht signifikanten Trend zugunsten des langen Allels; in einer gepoolten Auswertung mit den vorangegangenen Studien war es bei Betroffenen signifikant häufiger (p = 0,008).[15]
Familienbasierte Folgestudien aus Großbritannien, Taiwan, Korea, Indien, Kanada und Deutschland konnten den Befund nicht reproduzieren.[1][11] In 293 chinesischen Trios war es umgekehrt das kurze Allel, das bevorzugt an die Betroffenen weitergegeben wurde.[7] Eine multizentrische Untersuchung des IMAGE-Projekts an 1020 Familien mit 1166 Betroffenen des kombinierten Subtyps fand weder für den 5-HTTLPR noch für den STin2-VNTR einen Zusammenhang.[16]
Metaanalysen
| Metaanalyse | Untersuchte Variante | Ergebnis |
|---|---|---|
| Faraone et al. 2005[17] | 5-HTTLPR | gepoolte Odds Ratio (OR) für das lange Allel 1,31 (95 % KI 1,09–1,59)[1] |
| Gizer et al. 2009[18] | 5-HTTLPR, STin2, rs3813034 | signifikante Assoziation für das lange Allel des 5-HTTLPR bei signifikant heterogenen Studienergebnissen; kein Zusammenhang für STin2 und den SNP rs3813034 im 3'-untranslatierten Bereich[19] |
| Forero et al. 2009[20] | acht häufige Varianten in SLC6A4, BDNF, HTR1B, SLC6A2 und SNAP25 (75 Studien) | zuvor berichtete kumulative Assoziationen für SLC6A4 und HTR1B nicht bestätigt |
| Landaas et al. 2010[21] | 5-HTTLPR und sieben SNP, persistierende ADHS im Erwachsenenalter | kurzes Allel in fünf von sechs Stichproben leicht häufiger bei Betroffenen, metaanalytisch jedoch nicht signifikant (OR 1,10; 95 % KI 1,00–1,21; p = 0,06) |
| Lee und Song 2018[22] | 5-HTTLPR (19 Vergleichsstudien) | kein Zusammenhang; OR für das kurze Allel 1,08 (0,99–1,17) in Fall-Kontroll-Studien und 1,08 (0,96–1,21) in familienbasierten Studien |
Die Effekte sind allenfalls klein und weisen nicht immer in dieselbe Richtung. Frühe Studien an Kindern brachten überwiegend das lange Allel mit ADHS in Verbindung, die große Multicenterstudie an Erwachsenen und eine Studie an chinesischen Familien eher das kurze.[21][7] Eine Übersichtsarbeit von 2015 zählte SLC6A4 zu den Kandidatengenen mit replizierten Assoziationen kleiner Effektstärke.[23]
Genomweite Untersuchungen
Weder die genomweiten Assoziationsstudien (GWAS) zur ADHS mit bis zu 38.691 Betroffenen und 186.843 Kontrollpersonen noch eine kombinierte Auswertung mit Symptommaßen von 70.953 Personen ergaben einen Risikolocus am SLC6A4.[24][25][26] Die Loci der ersten GWAS mit genomweit signifikanten Befunden decken sich nach Einschätzung ihrer Autoren im Großen und Ganzen nicht mit den Genen, die zuvor als Kandidaten galten.[24]
Mögliche Rolle bei ADHS
Diskutiert wird vor allem ein Einfluss auf einzelne Merkmale und Begleiterscheinungen der ADHS. In einer neuropsychologischen Untersuchung an 459 Jungen und männlichen Jugendlichen (328 mit ADHS, 131 nicht betroffene Geschwister) zeigten Träger des kurzen Allels eine stärkere Abneigung gegen Wartezeiten (delay aversion); in der ADHS-Gruppe ging dieser Effekt auf den gemischterbigen s/l-Genotyp zurück.[10]
Mehrere Studien betreffen die Emotionsregulation. Bei 110 Erwachsenen mit ADHS war das lange Allel unter Berücksichtigung belastender Lebensereignisse mit einer stärkeren Symptomatik verbunden, insbesondere mit affektiver Dysregulation; bei frühen Belastungen erwies es sich eher als schützend.[27] In einer Stichprobe von 194 Kindern im Alter von sechs bis neun Jahren ging die Zahl der langen Allele mit stärkerer negativer Emotionalität und geringerer Prosozialität einher, und diese Temperamentsmerkmale vermittelten statistisch den Zusammenhang mit Symptomen der ADHS und der oppositionellen Verhaltensstörung.[28]
Eine Metaanalyse zu aggressivem und antisozialem Verhalten fand für den 5-HTTLPR einen signifikanten Zusammenhang, der von Studie zu Studie stark schwankte, sowie Hinweise auf eine Überrepräsentation signifikanter Ergebnisse.[29] Die Hauptanalysen einer systematischen Metaanalyse genetischer Studien zu Gewalt und Aggression ergaben dagegen für keine der untersuchten Varianten einen signifikanten Zusammenhang, auch nicht für 5-HTTLPR und STin2.[30]
Siehe auch: ADHS und Gewaltbereitschaft
Gen-Umwelt-Interaktionen
Bekannt wurde der 5-HTTLPR vor allem durch eine Studie von Caspi und Mitarbeitern, nach der Träger des kurzen Allels in einer repräsentativen Geburtskohorte nach belastenden Lebensereignissen häufiger depressive Symptome, Depressionen und Suizidalität entwickelten als L/L-Homozygote.[31] Nachdem mehrere Metaanalysen die Frage nicht klären konnten, fand eine Gemeinschaftsauswertung von 31 Datensätzen mit 38.802 Personen, deren Protokoll vorab veröffentlicht worden war, weder eine signifikante Interaktion noch einen Einfluss des Genotyps auf das Depressionsrisiko; ein solcher Effekt wäre allenfalls klein und nur unter eingeschränkten Bedingungen zu beobachten.[32] Über verschiedene klinisch diagnostizierte psychische Störungen hinweg ergab auch eine Metaanalyse von 14 Studien mit 3479 Personen keine signifikante Wechselwirkung mit Belastungen in der Kindheit.[33]
Zur ADHS gibt es Einzelbefunde, die noch der Bestätigung bedürfen. Bei 184 jungen männlichen Straftätern wirkten sich ungünstige Kindheitsbedingungen und der L/L-Genotyp unabhängig voneinander auf ADHS-Symptome in Kindheit und Erwachsenenalter aus; Träger mindestens eines kurzen Allels reagierten empfindlicher auf ungünstige Umweltbedingungen.[34] In einer multizentrischen Kohorte von 671 Jugendlichen und jungen Erwachsenen mit ADHS, ihren Geschwistern und Kontrollpersonen sagte das Zusammenspiel von Genotyp und Stressbelastung den Schweregrad der ADHS nach durchschnittlich 5,9 Jahren voraus (p = 0,006), vor allem für Hyperaktivität und Impulsivität. Bei Trägern des kurzen Allels hing die Symptomatik stärker mit der Stressbelastung zusammen.[35]
Siehe auch: Kriminalität und ADHS
Untersuchungen zur DNA-Methylierung erbrachten bislang uneinheitliche Ergebnisse. Bei 102 Kindern mit ADHS ging eine stärkere Methylierung des SLC6A4-Promotors mit mehr hyperaktiv-impulsiven Symptomen, mehr Fehlreaktionen in einem Aufmerksamkeitstest und einer geringeren Kortexdicke in rechts okzipito-temporalen Regionen einher; eine Kontrollgruppe fehlte.[36] In einer Geburtskohorte von 426 Kindern waren hingegen niedrigere Methylierungswerte im Nabelschnurblut, vor allem in Regionen von DRD4 und 5-HTT, mit mehr ADHS-Symptomen im Alter von sechs Jahren verbunden.[37]
Pharmakogenetik
Eine placebokontrollierte Studie an 157 Kindern im Alter von sechs bis zwölf Jahren ergab im Elternurteil eine Wechselwirkung zwischen dem dreialleligen 5-HTTLPR-Genotyp und der Behandlung mit Methylphenidat. Kinder mit zwei niedrig exprimierenden Allelen sprachen gut auf Placebo an und profitierten nicht zusätzlich von Methylphenidat; im Lehrerurteil zeigte sich kein solcher Effekt.[38] Keine Unterschiede zwischen Respondern und Non-Respondern fanden sich bei 164 Erwachsenen, weder in Varianten von SLC6A4 noch in sechs weiteren Kandidatengenen.[39] Ob jemand auf die Behandlung anspricht, lässt sich am Genotyp bislang nicht ablesen.
Potentielle Komorbidität
Varianten im SLC6A4 wurden auch bei anderen Störungsbildern untersucht. Eine Metaanalyse von 32 populationsbasierten Studien mit 5567 Patienten und 6993 Kontrollpersonen sowie neun familienbasierten Studien ergab für das kurze Allel ein leicht erhöhtes Risiko einer bipolaren Störung (OR 1,06; p = 0,038).[40] Beim Autismus fand eine Metaanalyse von 16 Studien weder für den 5-HTTLPR noch für den STin2-VNTR einen Gesamtzusammenhang, wohl aber Unterschiede zwischen ethnischen Gruppen.[41] Der hoch exprimierende LA/LA-Genotyp wurde mit einem etwa 1,8-fach erhöhten Risiko für Zwangsstörungen in Verbindung gebracht.[9]
Einordnung
Pharmakologisch ist der Serotonintransporter gut charakterisiert, und der 5-HTTLPR beeinflusst nachweislich die Genexpression. Die Metaanalysen zur ADHS kamen dagegen zu widersprüchlichen Ergebnissen mit höchstens geringen Effekten,[18][22] und in den großen GWAS erreichte keine Variante am Gen genomweite Signifikanz.[25] Auch die vielbeachteten Gen-Umwelt-Interaktionen ließen sich in großen Stichproben nicht nachweisen.[32]
Siehe auch
Weblinks
- SLC6A4 in der Datenbank Gene des NCBI
- SLC6A4 in Online Mendelian Inheritance in Man
- Molekulargenetische Untersuchungen in der ADHDgene Database (Archivversion vom 15. Mai 2025, das Original ist nicht mehr erreichbar)
- SLC6A4 bei Wikigenes
Weitere interessante Artikel

Einzelnachweise
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- ↑ Lesch KP, Balling U, Gross J et al. Organization of the human serotonin transporter gene. J Neural Transm Gen Sect. 1994;95(2):157–162. doi:10.1007/BF01276434
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