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Neuer Wirkmechanismus von Antidepressiva

WissenschaftlerInnnen des Universitätsklinikums Freiburg haben gemeinsam mit internationalen Kollegen nachgewiesen, dass Antidepressiva bei Nervenzellen an einer bislang unbekannten Stelle andocken und so ihre stimmungsaufhellende Wirkung entfalten. Indem sie auf den Nervenzellen an den Rezeptor des sogenannten Brain derived neurotrophic Factor (BDNF) binden, kommt es zu einer verbesserten Aktivität in Hirnregionen, die bei depressiven Patienten beeinträchtigt sind.

„Mit dem BDNF-Rezeptor als Andockstelle können wir erstmals direkt erklären, wie Antidepressiva wirken und warum es so lange dauert, bis die Wirkung einsetzt“, erklärt Forschungsleiter Claus Normann. Bisher ging man davon aus, dass sie über eine Erhöhung des Botenstoffes Serotonin im Gehirn wirken; es blieb jedoch völlig unklar, wie das genau funktioniert. Das ändert sich jetzt mit der Studie.

Durch die Bindung an das Wachstumshormon BDNF kommt es zu einer verbesserten Aktivität in Hirnregionen, die bei depressiven Patienten beeinträchtigt sind. Das gilt für unterschiedliche Arten von Antidepressiva wie Selektive Serontonin-Wideraufnahmehemmer (SSRI) oder Ketamin. Über die Stimulation des BDNF greifen Antidepressiva in einen zentralen Lern- und Anpassungsmechanismus des Gehirns ein, der als synaptische Plastizität bezeichnet wird.  Normann: „Interessanterweise benötigt diese Bindungsstelle einen normalen Cholesterinspiegel, um optimal aktiv werden zu können.“ Zu hohe, aber auch zu niedrige Cholesterinspiegel verformen den BDNF-Rezeptor, so dass Wirkstoffe schlechter binden. Diese Erkenntnisse tragen sehr zum Verständnis der Depression und zur Entwicklung neuer Medikamente bei. Durch eine zielgerichtete Therapie könnten sich hier neue Perspektiven für eine nebenwirkungsärmere und effektivere Behandlung ergeben.

Referenz:
Universität Freiburg; University of Helsinki; University of BergenAntidepressants act by directly binding to TRKB neurotrophin receptors, Cell 18.2.2021;
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867421000775

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Chirurgie Intensivmedizin Notfallmedizin Telemedizin Wissenschaft

Hypnose nimmt Angst auf der Intensivstation

Wer intensivmedizinische Hilfe in Anspruch nehmen muss, leidet nicht nur unter den physischen Symptomen der Krankheit, sondern häufig auch unter enormer Angst. Schmerzen, Kontrollverlust, Todesangst und die ungewohnte, sterile Umgebung verursachen Stress und sogar Depressivität. Hypnose kann die Folgeschäden der Stresserfahrung deutlich reduzieren, belegen Untersuchungen von deutschen Psychologinnen.

In ihrer Studie konzentrierten sie sich besonders auf Erkrankte, die nicht-invasiv – also mit einer Atemmaske – beatmet werden müssen. Diesen ungewohnten Vorgang nehmen Patienten sehr häufig als bedrohlich, unangenehm und stressauslösend wahr. Nach der nur 15 Minuten andauernden Intervention während der Beatmung stellten die Jenaer Wissenschaftlerinnen fest, dass der Stress der Patienten signifikant reduziert, ihr Wohlbefinden verbessert und physiologische Werte wie Atemfrequenz und Herzrate positiv beeinflusst waren. Die Psychologinnen nutzten auch das besondere Umfeld der Intensivstation und deuteten störende Reize positiv um. So sind piepsende Monitore keine angsteinflößenden Geräusche mehr, sondern Zeichen dafür, dass sich hier sehr gut um die Patienten gekümmert wird und alles dafür getan wird, damit sie so schnell wie möglich wieder gesund werden.

Um in der aktuellen Corona-Situation Intensivstationen zu unterstützen und Patienten die suggestive Therapie per Kopfhörer zukommen zu lassen, wurde der verwendete Text freigegeben. Ungarische Forscher erzielten damit bereits sehr gute Ergebnisse. So konnten sie etwa die Dauer des Aufenthalts auf der Intensivstation und der künstlichen Beatmung dank der Suggestion verkürzen. Dies, obwohl die Probanden den Text nur vom Band hörten.

Referenz:
Friedrich-Schiller-Universität Jena, Universitätsklinikum Jena
Hypnotic suggestions of safety improve well-being in non-invasively ventilated patients in the intensive care unit: results of a pilot study, Intensive Care Medicine 2021, https://link.springer.com/article/10.1007/s00134-021-06364-8

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Immunologie Infektiologie Psychiatrie Wissenschaft

Gehirn-Immunzellen können Depressionen verursachen

„Es gibt eine Gruppe von depressiven Menschen, die ein klinisch auffälliges Entzündungsprofil zeigt, ohne dass es dafür eine Erklärung gibt, wie etwa eine akute Infektion“, berichtet der österreichische Psychologe Michael Fritz. Bisher war nicht zu klären, ob die Entzündungsreaktionen als Ursache des depressiven Verhaltens in Frage kommen oder die Mikroglia (Immunzellen des Gehirns) als Folge der Depressionen aktiviert werden.

Seine Untersuchungen am Tiermodell, durchgeführt an der Linköping Universität in Schweden, ergaben nun, dass aktivierte Mikrogliazellen eine große Menge an Entzündungsbotenstoffen aussenden. Einer dieser Botenstoffe ist Interleukin-6. Dieser steigt laut Studien bei depressiven Patienten umso höher an, je stärker die Suizid-Intention ist. Neben Interleukin-6 schütten die aktivierten Mikrogliazellen auch das Hormon Prostaglandin E2 aus und reduzieren damit die Erregbarkeit der umliegenden Nervenzellen im Gehirn. Die Tiere zeigten daraufhin depressives Verhalten. Wenn die Forscher die Mikrogliazellen jedoch wieder hemmten, war dies nicht mehr der Fall.

Bei Menschen könnten die Mikroglia etwa durch virale Entzündungen, chronische Erkrankungen oder Krebs aktiviert werden, so Fritz: „Vor allem Infektionen, die eher mild verlaufen sind mit einer Manifestation von Depression im späteren Leben assoziiert.“ Dazu gehören etwa Infektionen mit Herpes-simplex-Viren, die Fieberblasen verursachen, Epstein-Barr-Viren, die Krebs auslösen können, und Feuchtblattern-Viren (Varizella-Zoster-Viren). Warum solche Infektionen bei manchen zu Depressionen führen, in der großen Mehrzahl der Menschen aber nicht, muss wissenschaftlich erst geklärt werden.

Referenz:
Linköping University; Nat Inst Drug Abuse, Baltimore; University of Barcelona
Pressemeldung Science APA 27.1.2021; https://science.apa.at/power-search/2251350191652050077
Microglial activation elicits a negative affective state through prostaglandin-mediated modulation of striatal neurons; Immunity 2021, https://doi.org/10.1016/j.immuni.2020.12.016

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Depression in der Pupille erkennbar

Können Menschen etwas gewinnen oder verlieren, so erweitert sich ihre Pupille leicht. Forscher haben herausgefunden, dass diese Erweiterung bei akut depressiven Patienten geringer ausfällt als bei Gesunden. Je schwerer die Patienten erkrankt waren, desto weniger weitete sich sogar das Augeninnere. Diese Erkenntnis könnte langfristig zu einer fundierteren Diagnose führen, die nicht nur auf den Aussagen der Patienten basiert, sondern biologisch begründet ist. Daraus abgeleitet könnte auch die Therapie mit Medikamenten individueller angepasst werden.

Um das herauszufinden, absolvierten Studienteilnehmer im Magnetresonanztomografen (MRT) ein einfaches Spiel, bei dem sie einen kleinen Geldbetrag gewinnen konnten. Ein Anreiz, der bei Gesunden zur Erweiterung der Pupille führt. Dabei wurden die Pupillen extrem genau und mit extrem hohem Tempo vermessen.

Das Ergebnis: Die Untersuchung wies erstmals die Verbindung zwischen einer Pupillen-Erweiterung als Reaktion auf eine zu erwartende Belohnung und dem Schweregrad der Depression der jeweiligen Testperson nach. Je schwerer die Symptome waren, desto weniger weit öffneten sich die Pupillen. Die Studie zeigt, dass die Aussicht auf eine Belohnung bei schwer depressiven Patienten nicht zur gleichen Verhaltensaktivierung führt wie bei Gesunden. Ihr Nervensystem kann sich selbst bei so einer positiven Erwartung weniger stark aktivieren. „Wir vermuten, dass dahinter ein physiologisches System steht, das die oft berichtete Antriebsstörung bei Patienten teilweise erklären kann“, so die Forscher. Depressive Patienten, die mit ihren Pupillen weniger stark reagieren, könnten eine eigene Untergruppe bilden, die eventuell auch auf bestimmte Medikamente besser ansprechen, lautet das Fazit der Wissenschaftler.

Referenzen:
Max-Planck-Institut für Psychiatrie (MPI), München
Pupil Dilation during Reward Anticipation Is Correlated to Depressive Symptom Load in Patients with Major Depressive Disorder; Brain Sciences Nov. 2020;  https://doi.org/10.3390/brainsci10120906

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Psychiatrie Wissenschaft

STAT3 steuert emotionale Reaktivität

Zahlreiche wissenschaftliche Studien weisen auf eine entscheidende Rolle von Entzündungsprozessen für die Entstehung von psychiatrischen Erkrankungen hin. Besondere Bedeutung kommt hier unter anderem dem Interleukin 6/STAT3- Signaltransduktionsweg zu, der im Zusammenhang mit Depression, Schizophrenie und bipolaren Erkrankungen steht.

Forscher der MedUni Wien rund um Daniela Pollak am Zentrum für Physiologie und Pharmakologie der MedUni Wien konnten jetzt zeigen, dass STAT3 im serotonergen System als molekularer Mediator für die Kontrolle der emotionalen Reaktivität eine bedeutende Rolle spielt. Sie konnten also nachweisen, dass es zwischen dem Immunsystem, der Übermittlung von Informationen von einer Nervenzelle zu anderen mittels Serotonin und affektiven Erkrankungen wie z. B. der Depression, eine Verbindung besteht.

In der nun publizierten Arbeit wurde spezifisch im serotonergen System des Mittelhirns – einem Zentrum für die Regulation von Emotionen – die Bedeutung des STAT3- Signaltransduktionsweges durch die gezielte Hemmung von STAT3 im Mausmodell untersucht. Pollak: „Wenn STAT3 selektiv im serotonergen System des Mittelhirns fehlte, wiesen die Mäuse eine reduzierte, negative emotionale Reaktivität in ihrem Verhalten auf sowie eine verminderte Antwort auf die Effekte von Amphetamin im Gehirn. Außerdem wurden auf Ebene der Genexpression auch Veränderungen molekularer Netzwerke mit Bedeutung für neuropsychiatrische Erkrankungen festgestellt.

Referenzen:
Medizinische Universität Wien
https://www.meduniwien.ac.at/web/ueber-uns/news/detailseite/2020/news-im-oktober-2020/stat3-als-wichtiger-faktor-fuer-die-emotionale-reaktivitaet-identifiziert/
STAT3 in the raphe nuclei gates behavioural reactivity and regulates gene networks associated with neuropsychiatric disorders, Molecular Psychiatry, https://www.nature.com/articles/s41380-020-00904-2

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Ernährung Leben Neurologie Pädiatrie Wissenschaft

Beeinträchtigung des Gehirns durch Junk Food

Daten einer aktuellen Untersuchung aus Deutschland lassen eine alarmierende Entwicklung erkennen: 15,4 Prozent der Kinder und Jugendlichen im Alter von drei bis 17 Jahren sind übergewichtig, 5,9 Prozent leiden regelrecht unter Fettsucht (Adipositas). Neben mangelnder Bewegung spielt auch ein ungesunde Ernährung eine zentrale Rolle: Bei Kindern und Jugendlichen steht Junk Food nämlich hoch im Kurs.

Schlechte Ernährung wirkt sich aber nicht nur auf das Körpergewicht, sondern auch auf die Leistungsfähigkeit und Gesundheit des Gehirns aus. In einer Studie der Universität Sydney wurde beobachtet, dass Zucker die Vergesslichkeit fördert und zu viel ungesundes Essen Aggressivität, Depressionen und Stress erhöht sowie bestimmte Hirnareale schrumpfen lassen kann. Bereits eine Woche einer Junk-Food-reichen Ernährung beeinträchtigt die Funktion des Hippocampus und steigert das Verlangen nach mehr – selbst, wenn man eigentlich schon satt ist.

Auch andere Forschungsarbeiten hätten nahegelegt, dass der Hippocampus anfällig für Umwelteinflüsse ist, etwa in Bezug auf Schlaflosigkeit, Stress, Umweltgifte, Depressionen und Diabetes Typ II. Kombiniert mit ungesunder Ernährung könnten diese nicht nur akute, sondern auch langfristige und zunehmende Schäden für den Hippocampus bedeuten.

Zur Förderung der Konzentrations- und Leistungsfähigkeit des Gehirns werden langkettige, komplexe Kohlenhydrate, Omega-3-Fettsäuren , sowie Proteine aus Fisch, Meeresfrüchten, mageren Milchprodukten, Hülsenfrüchten und Vollkornprodukten empfohlen. Diese tragen zu einer positiven Hirnentwicklung bei.

Referenzen:
Stiftung Kindergesundheit
https://idw-online.de/de/news749514

Hippocampal-dependent appetitive control is impaired by experimental exposure to a Western-style diet
Richard J. Stevenson, Heather M. Francis, Tuki Attuquayefio, Dolly Gupta, Martin R. Yeomans, Megan J. Oaten and Terry Davidson
The Royal Society, Published: 19 February 2020 https://doi.org/10.1098/rsos.191338

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