Deutsches Zentrum für Psychische Gesundheit

Schizophrenie (Sz) und Major Depression (MD) werden zunehmend auch als Erkrankungen mit relevanten neuroimmunologischen Anteilen verstanden. Aktuelle Befunde zeigen eine Aktivierung der angeborenen Immunantwort (u. a. erhöhte Neutrophilen- und Monozytenwerte) mit Zusammenhang zur Symptomschwere. Parallel mehren sich Hinweise auf eine Störung der Blut-Hirn-Schranke (BHS) sowie auf neuroaxonale Schädigungsprozesse, die sich in erhöhten Neurofilament‑Light‑Chain-(NfL)-Spiegeln abbilden lassen. Gleichzeitig deuten Daten darauf hin, dass reparative Faktoren wie IGFBP2 neuroprotektiv wirken könnten und das Verhältnis von NfL zu IGFBP2 mit kurz- und langfristigen Krankheitsverläufen assoziiert ist.
Im Teilprojekt JE4 untersuchen wir die mechanistische Verknüpfung von (i) angeborener Immunaktivierung, (ii) potenziellen Triggern wie erhöhter Darmpermeabilität („leaky gut“), (iii) BHS‑Dysfunktion und (iv) Neurodestruktion/‑Reparatur bei Sz und – mit Fokus auf die atypische MD – bei depressiven Störungen. In einem longitudinalen Design an den Standorten Magdeburg und Jena werden immunologische Funktionsparameter von Neutrophilen und Monozyten (z. B. Phagozytose, oxidativer Burst, Aktivierungsmarker) sowie Zytokinprofile erfasst. Ergänzend werden Blutmarker für Darmpermeabilität (z. B. Zonulin, I‑FABP, LBP), BHS‑Integrität (z. B. GFAP, FABP7) und Neurodestruktion/‑Reparatur (NfL, IGFBP2; hochsensitive SIMOA‑Analytik) bestimmt und mit fortgeschrittener Bildgebung (3T‑DCE‑MRT zur BHS‑Leckage, Faserbahn-/Konnektivitätsanalysen) in Beziehung gesetzt. Die Datenauswertung erfolgt integriert mit WP2 sowie den Neuroimaging‑Projekten JE1/JE2; in Jena wird zudem die moderierende Rolle metabolischer Dysregulation und des Darmmikrobioms adressiert.
Ziel ist es, gemeinsame und störungsspezifische neuroimmune Mechanismen zu identifizieren, eine robuste DCE‑MRT‑Pipeline zur BHS‑Beurteilung zu etablieren und Biomarker‑Signaturen für Patient:innen‑Subgruppen abzuleiten, die perspektivisch zu präziserer Stratifikation, verbesserten Prognosen und immunologisch informierten Therapieansätzen beitragen.

Neuroimmune Pathways in Schizophrenia and Atypical Depression: Innate Immunity, Leaky Gut, BBB Dysfunction, and Neuroaxonal Dynamics

Schizophrenia (Sz) and major depression (MD) are increasingly conceptualized as disorders with clinically relevant neuroimmune contributions. Recent evidence indicates activation of the innate immune system (e.g., elevated neutrophil and monocyte counts) in association with symptom severity. In parallel, emerging work suggests blood–brain barrier (BBB) dysfunction and episodes of neuroaxonal injury, measurable via increased neurofilament light chain (NfL). At the same time, reparative mechanisms—potentially reflected by insulin-like growth factor-binding protein 2 (IGFBP2)—may counteract neurodestructive processes, and the balance between NfL and IGFBP2 appears informative for short- and long-term outcomes.
In subproject JE4, we are investigating the mechanistic links between (i) innate immune activation, (ii) potential peripheral triggers such as increased gut permeability (“leaky gut”), (iii) BBB disruption, and (iv) neurodestruction/repair in Sz and—focusing on atypical MD—in depressive disorders. Using a longitudinal design across the Magdeburg and Jena sites, we will characterize neutrophil and monocyte function (e.g., phagocytosis, oxidative burst, activation marker expression) and inflammatory profiles (multiplex cytokine measurements). In addition, we will quantify blood-based markers of gut permeability (e.g., zonulin, I‑FABP, LBP), BBB integrity (e.g., GFAP, FABP7), and neurodestruction/repair (NfL and IGFBP2 using ultra-sensitive SIMOA technology). These laboratory measures will be integrated with advanced neuroimaging, including 3T dynamic contrast-enhanced MRI (DCE‑MRI) to detect subtle BBB leakage and state-of-the-art fibre-tract and connectivity analyses. Data integration will be performed jointly with WP2 and the neuroimaging projects JE1/JE2; the Jena site will additionally examine metabolic dysregulation and the gut microbiome as moderators of low-grade inflammation–brain circuit relationships, particularly in affective disorders.
The overarching aim is to delineate shared versus disorder-specific neuroimmune pathways, establish a robust DCE‑MRI protocol for BBB integrity assessment, and derive biomarker signatures that enable patient stratification and pave the way for more personalized, immune-informed interventions in Sz and atypical MD.