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Neue Verbindung stimuliert Gehirnzellen und reduziert Depressionen
Chronischer Stress kann eine Hauptursache für Depressionen sein. Der genaue Mechanismus dafür ist nicht klar, aber das fehlende Glied könnte in den Stoffwechselprozessen der Gehirnzellen liegen. Jüngste Studien haben gezeigt, dass Stress die Energiereserven des Gehirns erschöpft – und damit den Weg für eine Depression ebnet. Dies impliziert, dass die Störung durch Umkehrung des Prozesses und Stimulierung des Gehirnstoffwechsels behandelt werden könnte. Neurobiologen an der ETH Lausanne (EPFL) testeten diese Theorie an Labormäusen und stellten fest, dass gestresste Mäuse eine Ergänzung erhalten, die Acetyl-L-Carnitin – eine Verbindung, von der bekannt ist, dass sie den Zellstoffwechsel anregt – gegen Depressionssymptome wirkt. Die Ergebnisse der Wissenschaftler wurden soeben in eLife veröffentlicht.
Acetyl-L-Carnitin kommt natürlich in unserem Körper vor und kann als Nahrungsergänzungsmittel gekauft werden. Es stimuliert die Aktivität der Mitochondrien, die die Kraftwerke unserer Zellen sind.
Die Forscher verabreichten diese Verbindung Mäusen und maßen dann ihre Widerstandsfähigkeit gegen Stress. Sie fanden heraus, dass Acetyl-L-Carnitin die Wahrscheinlichkeit verringert, dass Mäuse depressives Verhalten zeigen. Mithilfe der Spektroskopie beobachteten die Wissenschaftler, dass Acetyl-L-Carnitin den Zellstoffwechsel in einem bestimmten Bereich des Gehirns – dem Nucleus accumbens – anregt, der eine wichtige Rolle für Belohnungs-, Anstrengungs- und Motivationssysteme spielt.
Hochrangige Mäuse werden mit größerer Wahrscheinlichkeit depressiv
Die Forscher führten ihr Experiment an Gruppen von vier Mäusen durch, die von einem hohen sozialen Rang bis zu einem niedrigen sozialen Rang reichten. Sie setzten die Mäuse Stressbedingungen aus und stellten fest, dass nur die hochrangigen Mäuse depressive Symptome zeigten.
Hochrangige Mäuse sind es gewohnt, die Kontrolle über eine Situation zu haben. Aber nach unserem Stressprotokoll – wo sie körperlich eingeschränkt waren – waren sie völlig machtlos.Carmen Sandi, die Hauptautorin der Studie und Leiterin des Behavioral Genetics Laboratory der EPFL
Die Forscher verwendeten Standard-Verhaltenstests, die auf der Geselligkeit und Entscheidungsfähigkeit beruhten, um den Grad der Depression bei Mäusen zu bestimmen, denen Acetyl-L-Carnitin verabreicht worden war und denen kein Acetyl-L-Carnitin verabreicht wurde.
Nächster Schritt – Testen der Befunde am Menschen
Sandi merkt an, dass die Rolle, die Mitochondrien und der Stoffwechsel bei Depressionen spielen, gerade erst erforscht wird. Sie verweist auf eine kürzlich an der Rockefeller University durchgeführte Studie, in der festgestellt wurde, dass Patienten mit multiresistenter Depression einen sehr niedrigen Acetyl-L-Carnitin-Blutspiegel aufweisen.
Unser Gehirn macht nur 2% unserer Körpermasse aus, aber 20% der von uns verbrannten Energie. Es ist also nicht verwunderlich, dass Stress unseren Stoffwechsel beeinflusst… Die Plastizität unseres Gehirns ist sehr gefragt, wenn wir uns in Stresssituationen befinden, was bedeutet, dass eine Steigerung der Mitochondrien der Gehirnzellen dazu beitragen kann, das Energieniveau aufrechtzuerhalten und somit Depressionen abzuwehren.Carmen Sandi, die Hauptautorin der Studie und Leiterin des Behavioral Genetics Laboratory der EPFL
Sandis Forschung zeigt, dass Acetyl-L-Carnitin sowohl die Zellfunktion als auch das Zellverhalten beeinflussen kann. Sie plant nun, ähnliche Tests an Menschen durchzuführen. «Wir werden bald Mittel beantragen, um eine Studie an menschlichen Patienten durchzuführen», sagt sie.
Weitere Hinweise und Quellen
- Referenzen: Antoine Cherix, Thomas Larrieu, João Rodrigues, Jocelyn Grosse, Bruce McEwen, Carla Nasca, Rolf Gruetter und Carmen Sandi, „Metabolische Signatur in Nucleus accumbens für antidepressivumähnliche Wirkungen von Acetyl-L-Carnitin“, eLife, Januar 2020.doi:10.7554/eLife.50631
- Metabolic signature in nucleus accumbens for anti-depressant-like effects of acetyl-L-carnitine