Pharmakologische Stressreduktion auf neuronaler Ebene

Bildgebende Verfahren, die einen „Blick in das Gehirn“ ermöglichen, haben in den vergangenen Jahren enorme Fortschritte zu verzeichnen. Auch die Zahl pharmakologischer Studien zur Hirnbildgebung bei Stress und Angst hat sich deutlich erhöht. Mithilfe der funktionellen Magnetresonanztomografie konnte nun in einer placebokontrollierten Studie [1] erstmals gezeigt werden, dass ein natürliches Arzneimittel auf neuronaler Ebene zu einer Stressreduktion führt. Chronischer Stress in Beruf und Alltag gilt als ein wichtiger Risikofaktor für verschiedene körperliche und psychische Störungen. So werden beispielsweise erhöhte Herzfrequenz und Hypertonie, Schlafstörungen oder erhöhte Cholesterinwerte als Folgen von Stress genannt. Dauerhafter Stress beeinträchtigt darüber hinaus die Konzentrationsfähigkeit, kann Angstzustände verursachen und das Aufkommen einer depressiven Verstimmung begünstigen. Auf neuronaler Ebene bewirkt chronischer psychischer Stress eine Suppression der körpereigenen Abwehr, die über das sympathische Nervensystem und die Aktivität der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HPA) vermittelt wird. Für diese autonome und neuroendokrine Stressreaktion sind Hypothalamus und Amygdala die wesentlichen Hirnregionen, die eine wichtige Rolle bei der emotionalen Bewertung und Wiedererkennung von Situationen sowie der Analyse möglicher Gefahren spielen. Die Amygdala, Teil des limbischen Systems, spielt eine Schlüsselrolle bei der effizienten Verarbeitung von Emotionen und wird durch akuten Stress sensibilisiert, was wiederum zu einer Zunahme der Angst führt. Aktivitätsmuster im Gehirn erkennen Solche kognitiven Vorgänge, die mit Wahrnehmungen oder Gefühlen verbunden sind, können mithilfe der funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRT) indirekt durch das Messen von Blutfluss im Gehirn sichtbar gemacht werden. Dabei werden die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften von oxygeniertem und desoxygeniertem Blut genutzt. Wenn eine Gehirnregion aktiv ist, wird vermehrt oxygeniertes Blut zu dieser Region transportiert. Dies stellt sich in einer Änderung des sogenannten BOLD (blood oxygenation level dependent)-Kontrasts dar, der für die anschließende Berechnung der Aktivierung und Konnektivität der Gehirnregion genutzt wird. Mit der fMRT sei es grundsätzlich möglich, Aktivitätsmuster im Gehirn zu erkennen und damit eventuell sogar ein Ansprechen auf eine Therapie vorherzusagen, erläuterte Prof. Dr. Rupert Lanzenberger, Klinische Abteilung für Allgemeine Psychiatrie, Medizinische Universität Wien, Österreich. Geschlecht, Alter oder Persönlichkeitsprofile hätten möglicherweise Einfluss auf Studienergebnisse, erklärte er. Amygdala spiegelt emotionale Reaktionen Für pharmakologische Untersuchungen, etwa bei Stress und Angst, im Forschungsbereich der Neurowissenschaft werde das moderne Verfahren der fMRT verwendet, erklärte Prof. Dr. Martin Walter, Leiter der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie der Universität Jena. Zu seinem Forschungsschwerpunkt gehört die Messung und Darstellung funktioneller Veränderungen im Gehirn bei neuropsychiatrischen Erkrankungen. Dass Stress nicht nur Folgen für das psychische Wohlbefinden und die körperliche Gesundheit hat, sondern auch zu Veränderungen in der neuronalen Verschaltung von Amygdala und Kortex im Gehirn führt, ist nach Angaben von Walter Gegenstand zahlreicher Forschungsprojekte. So spielt die Amygdala eine wichtige Rolle bei emotionalen Reaktionen, bei der Assoziation von Ereignissen mit Angst oder Freude und auch bei der Reaktion auf negative Reize im Zusammenhang mit der Stressregulation [2, 3]. In früheren Studien wurden nach Walters Angaben bereits stressbedingte Veränderungen des autonomen Nervensystems, gemessen im Rahmen der Herzratenvariabilität und stressinduzierter Veränderungen in der Verknüpfung von Amygdala und Kortex, nachgewiesen. So wurde in der NEUPRO-Studie [4] bei 64 gesunden Probanden die Aktivierung des autonomen Nervensystems, die Ausschüttung von Stresshormonen sowie die Beschleunigung des Herzschlags in einer akuten Stresssituation untersucht. Die Ergebnisse zeigen: In der Gruppe, die das natürliche Arzneimittel Neurexan® erhielt, kam es zu einem verminderten Anstieg des Cortisols nach Stressinduktion im Vergleich zu Placebo (p=0,035). Auch war der Adrenalinanstieg im Vergleich zu Placebo geringer ausgeprägt (p=0,027). Messbare Wirkung auf die stressinduzierte Gehirnfunktion In der NEURIM (Neuronal Correlates of Neurexan® Action in Mildly to Moderately Stressed Probands)-Studie wurde untersucht, ob das natürliche Arzneimittel emotionale Reaktionen des Gehirns beeinflusst, die durch Stress verursacht wurden [1]. In der doppelblinden, randomisierten, placebokontrollierten Cross-over-Studie, die in Scientific Reports (Springer Nature) veröffentlicht wurde, wurden 40 gesunde männliche Probanden an der Medizinischen Fakultät der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg einer EEG-Untersuchung sowie mehreren fMRT-Untersuchungen unterzogen. Für jeden Teilnehmer bestand die Studie aus drei Besuchen. Zunächst wurden medizinische und psychologische Symptome untersucht. Dazu absolvierte jeder Teilnehmer vor der Randomisierung mehrere psychometrische Tests. Es folgten dann die klinischen Untersuchungen im Cross-over-Design mit Verum bzw. Placebo (Abb. 1) [1]. Abb. 1: Design der NEURIM-Studie (modiﬁziert nach [1]) Springer Medizin Verlag GmbH × Im ersten fMRT wurde zunächst die Hirnanatomie untersucht: Unter den 40 Probanden war ein drop-out aufgrund einer zerebralen Auffälligkeit – 39 Probanden erhielten die Medikation und können einen vollständigen Datensatz vorweisen. Anschließend wurden die entsprechenden Hirnareale unter Ruhebedingungen untersucht. Etwa 40–60 Minuten vor dem zweiten fMRT nahmen die Probanden eine Einzeldosis (drei Tabletten) des natürlichen Arzneimittels oder ein Placebo ein. Die bildgebenden Gehirnuntersuchungen erfolgten im Ruhezustand sowie unter akuten Stressbedingungen. Die Probanden absolvierten fünf verschiedene Aufgaben wie etwa Kopfrechnen oder die Betrachtung von emotionalen Bildern sowie geometrischen Formen nach der Hariri-Methode. Der Hariri-Test ist eine bewährte Methode, um Reaktionen der Amygdala zu induzieren, sodass in der Studie die Wirkung des natürlichen Arzneimittels auf neuronaler Ebene auf emotionale Reaktionen untersucht werden konnte. Abb. 2: Reduzierte Aktivierung der linken Amygdala im Vergleich zu Placebo (modiﬁziert nach [1]) Springer Medizin Verlag GmbH × Die Untersuchungsergebnisse zeigen: Das natürliche Arzneimittel vermindert die Aktivität der linken Amygdala im Vergleich zu Placebo (Abb. 2) [1]. Die stressbedingte Gehirnfunktion wird messbar entspannt. Zusätzlich konnte eine deutliche Verminderung der funktionellen Verbindungen zu weiter verarbeitenden Kortexarealen nachgewiesen werden, was in Richtung einer neuronalen Stressreduktion interpretiert werden kann. Fazit Nach Angaben von Walter und Kollegen hat das natürliche Arzneimittel nach den Ergebnissen der NEURIM-Studie somit eine messbare Wirkung auf die stressinduzierte Gehirnfunktion. Die Studien-Hypothese, dass das natürliche Arzneimittel die Aktivierung der Amygdala als Reaktion auf negative Reize reduziert, habe sich durch die Untersuchungen bestätigt. Das natürliche Arzneimittel reduziere die Reaktion des Gehirns in einer Region, in der negative emotionale Reize verarbeitet werden und beeinflusse somit die emotionale Reaktion auf die subjektive Beurteilung der Nervosität vor und nach Stress. Auch auf die Variabilität des autonomen Nervensystems durch Stress habe das natürliche Arzneimittel einen messbaren Einfluss, so die Wissenschaftler [3]. In den klinischen Alltag übersetzt führt das natürliche Arzneimittel bereits unter Ruhebedingungen zu einer Entspannung, die auch unter emotionalen Stressbedingungen vollständig erhalten bleibt. Literatur Herrmann L et al., Sci Rep 2020, 10:3802 Fensky L et al., Kongress der Deutschen Gesellschaft für Psychiatrie und Psychotherapie, Psychosomatik und Nervenheilkunde (DGPPN) 2016, Berlin:P-18 #002 Kühnel A et al., DGPPN-Kongress 2016, Berlin:P-22 #005 Doering BK et al., Life Sciences 2016, 146:139–147 Impressum „Imaging all the data – What can and what can’t we get from pharmacological and other interventional brain imaging studies on stress and anxiety?” Symposium anlässlich des WASAD (World Association for Stress-related and Anxiety Disorders)- Kongresses 2019 Würzburg, 04.10.2019 Bericht: Jürgen Stoschek, Geroldsgrün Artikel gedruckt in Neurotransmitter, Band 31, Heft 5, Ausgabe 5/2020 Mit freundlicher Unterstützung der Heel GmbH, Baden-Baden Corporate Publishing (verantwortl. i. S. v. § 55 Abs. 2 RStV): Ulrike Hafner, Tiergartenstraße 17, 69121 Heidelberg Redaktion: Dr. Nadine Radomski Springer Medizin Verlag GmbH Heidelberger Platz 3 14197 Berlin Tel: 0800 7780 777 (kostenfrei) | +49 (0) 30 827 875 566 Fax: +49 (0) 30 827 875 570 E-Mail: kundenservice@springermedizin.de Die Springer Medizin Verlag GmbH ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Nature Geschäftsführer: Joachim Krieger, Fabian Kaufmann Handelsregister Amtsgericht Berlin-Charlottenburg HRB 167094 B Umsatzsteueridentifikationsnummer: DE 230026696 © Springer Medizin Verlag GmbH Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen. Für Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewähr übernommen werden. 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