Wie Ketamin das Gehirn verändern kann, um Depressionen zu bekämpfen
Neue Untersuchungen an Mäusen, die von den National Institutes of Health unterstützt wurden, zeigen, wie Ketamin die Gehirnschaltungen verändern und depressionsähnliche Symptome schnell beseitigen kann.
Frühere Studien haben gezeigt, dass Ketamin - ein Anästhetikum - schwere Symptome einer Major Depression, insbesondere das Auftreten von Selbstmordgedanken, schnell reduzieren kann.
Die Forscher sind sich jedoch immer noch nicht sicher, wie diese Substanz im Gehirn gegen Depressionen wirkt oder wie sie ihre therapeutischen Wirkungen langfristig aufrechterhalten kann.
Aus diesem Grund hat sich ein Team von Forschern der Universität Tokio in Japan, der Stanford University in Kalifornien und der Weill Cornell Medicine in New York, NY, kürzlich vorgenommen, mehr darüber zu erfahren, wie Ketamin Depressionen im Gehirn bekämpft, indem es seine Wirkung in untersucht Mausmodelle.
Diese Forschung wurde von den National Institutes of Health (NIH) unterstützt, die die Arbeit als "Grundlagenforschung" bezeichnen, die "die Grundlage für die Weiterentwicklung neuer und besserer Wege zur Vorbeugung, Diagnose und Behandlung von Krankheiten bildet".
Die Autoren der Studie berichten über ihre Ergebnisse in einem wissenschaftlichen Artikel, der in der Zeitschrift erscheint Wissenschaft.
Ketamin und Gehirnschaltung
"Ketamin ist eine potenziell transformative Behandlung für Depressionen, aber eine der größten Herausforderungen im Zusammenhang mit diesem Medikament ist die Aufrechterhaltung der Genesung nach der ersten Behandlung", erklärt Dr. Conor Liston, einer der Forscher hinter der Studie.
Um herauszufinden, wie Ketamin im Gehirn wirkt, und um die Mechanismen zu identifizieren, die Depressionssymptome reduzieren, arbeiteten die Forscher mit Mäusen, die Verhaltensweisen zeigten, die auf Depressionen hinweisen.
Insbesondere konzentrierte sich das Team auf dendritische Stacheln. Dies sind kleine Vorsprünge auf Dendriten, bei denen es sich um Gehirnzellenerweiterungen handelt, die den Neuronen helfen, untereinander zu „kommunizieren“. Die dendritischen Stacheln sind die Teile, die die Reize empfangen, die andere Neuronen aussenden.
Die Forscher untersuchten die dendritischen Stacheln im präfrontalen Kortex des Gehirns von Mäusen, bevor und nachdem sie einige Nagetiere einer Stressquelle ausgesetzt hatten. Sie fanden heraus, dass die Mäuse, die nach dem Auftreten des Stressors ein depressionsähnliches Verhalten zeigten, schneller dendritische Stacheln verloren als die Kontrollmäuse. Darüber hinaus hatten diese Mäuse eine verringerte Bildung neuer dendritischer Stacheln.
Das Team sah auch, dass die Exposition von experimentellen Mäusen gegenüber Stress zu einer schlechteren Konnektivität und Koordination der neuronalen Aktivität im präfrontalen Kortex führte. Diese Veränderungen, erklären die Forscher, beziehen sich auf typische Verhaltensweisen bei Depressionen, die als Reaktion auf Stress auftreten.
Als die Forscher diese Mäuse mit Ketamin behandelten, stellten sie fest, dass die Tiere wieder funktionelle Konnektivität und normale Neuronenaktivität im präfrontalen Kortex erlangten und kein Verhalten mehr zeigten, das mit Depressionen vereinbar war.
24 Stunden nach Erhalt von nur einer Dosis Ketamin zeigten die Nagetiere, mit denen das Team mit einer Stressquelle konfrontiert war, keine depressionsähnlichen Symptome. Gehirnscans zeigten auch eine Zunahme der Bildung voll funktionsfähiger dendritischer Stacheln.
Die Autoren unterscheiden zwischen diesen Befunden.Mäuse, die Ketamin erhielten, zeigten innerhalb von 3 Stunden nach der Behandlung Verhaltensverbesserungen, zeigten jedoch erst 12 bis 24 Stunden nach der Behandlung eine neue dendritische Wirbelsäulenbildung.
"Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Interventionen zur Verbesserung der Synapsenbildung und zur Verlängerung ihres Überlebens nützlich sein könnten, um die antidepressiven Wirkungen von Ketamin in den Tagen und Wochen nach der Behandlung aufrechtzuerhalten", bemerkt Dr. Liston.
"Zusätzliche Erkenntnisse könnten Fortschritte bringen"
Obwohl die Forscher zugeben, dass sie weitere Studien durchführen müssen, um die genauen Mechanismen zu verstehen, glauben sie, basierend auf ihren aktuellen Erkenntnissen, dass die Bildung neuer dendritischer Stacheln aufgrund der Tatsache auftreten kann, dass Ketamin die Gehirnaktivität im präfrontalen Bereich steigert Kortex.
Die Forscher fanden auch heraus, dass dendritische Stacheln wahrscheinlich eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Remission depressionsähnlicher Symptome bei Mäusen spielen. Als das Team versuchte, neu gewachsene dendritische Stacheln im Gehirn der Mäuse selektiv zu entfernen, zeigten die Nagetiere erneut depressionsbedingte Verhaltensweisen.
Dr. Janine Simmons, die das Programm für soziale und affektive Neurowissenschaften des Nationalen Instituts für psychische Gesundheit leitet und nicht zur aktuellen Studie beigetragen hat, erklärt, warum es wichtig ist, neue Forschungen über die Funktionsweise von Ketamin im Gehirn durchzuführen.
"Ketamin", bemerkt sie, "ist das erste neue Antidepressivum mit einem neuartigen Wirkmechanismus seit den 1980er Jahren." Seine Fähigkeit, Selbstmordgedanken schnell zu verringern, ist bereits ein grundlegender Durchbruch. “
"Zusätzliche Einblicke in die längerfristigen Auswirkungen von Ketamin auf die Gehirnschaltungen könnten zukünftige Fortschritte bei der Behandlung von Stimmungsstörungen leiten."
Dr. Janine Simmons
