Serotonin-Entdeckung weist auf neue Therapien für Schizophrenie und Depression hin
Die Ergebnisse der Studie, die von Wissenschaftlern des Scripps Research Institute durchgeführt wurde, zeigen, dass der Neurotransmitter Serotonin einen speziellen Signalweg verwendet, um biologische Funktionen zu vermitteln, die sich von den Signalwegen halluzinogener Substanzen unterscheiden.
Serotonin ist einer der wichtigsten Einflussfaktoren für zahlreiche Funktionen im Gehirn und beeinflusst Bereiche wie Wahrnehmung, Kognition, Schlaf, Appetit, Schmerz und Stimmung durch Interaktion mit Rezeptoren im gesamten zentralen und peripheren Nervensystem.
"Unsere Studie zeigt, dass sowohl Serotonin als auch Halluzinogene am Serotonin-2A-Rezeptor wirken, Serotonin jedoch einen sehr spezifischen Weg nutzt und seine Wirkungen unabhängig von denen sind, die von Halluzinogenen produziert werden", sagte Laura Bohn, Associate Professor am Scripps Research Institute.
„Zukünftige Bemühungen zur Wirkstoffentdeckung zur Identifizierung von Leitverbindungen zur Behandlung von Depressionen könnten sich auf diejenigen konzentrieren, die nur diesen Weg einschlagen. Diese Arbeit kann auch einen Einblick in die Mechanismen geben, die den Halluzinationen zugrunde liegen, die bei Schizophrenie auftreten. “
Dieser Befund könnte sich künftig auf die Überlegungen zur Behandlung von Depressionen auswirken, da sich viele medikamentöse Therapien auf die Erhöhung des Serotoninspiegels konzentrieren, was zu einer schwerwiegenden Nebenwirkung führen kann, die als Serotonin-Syndrom bezeichnet wird. Oft begleitet von Halluzinationen, ist dieser Zustand besonders schwerwiegend, wenn Antidepressiva wie selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRIs) mit Monoaminoxidasehemmern (MAOIs) gemischt werden.
Die Entdeckung dieses speziellen Weges könnte ein Mittel sein, um die Wirkung von Serotonin zu erhalten und gleichzeitig die durch die Metaboliten verursachten nachteiligen Nebenwirkungen zu verhindern, so die Forscher.
Insbesondere ergab die Studie, dass Serotonin über den Serotonin-2A-Rezeptor signalisiert, indem ein regulatorisches Protein namens β-Arrestin2 rekrutiert wird. Es wurde festgestellt, dass die Wirkungen von Serotonin am Rezeptor sich stark von denen unterscheiden, die von halluzinogenen N-Methyltryptaminen erzeugt werden, einer Klasse natürlich vorkommender Substanzen, die in mehreren Pflanzen und in winzigen Mengen im menschlichen Körper vorkommen.
Diese Substanzen sind auch im missbrauchten Medikament DMT enthalten.
Die N-Methyltryptamine aktivieren den Serotonin-2A-Rezeptor unabhängig von β-Arrestin2, sagten Forscher.
Sowohl das Serotonin als auch die N-Methyltryptamine erzeugen in Tiermodellen eine sogenannte Kopfzuckungsreaktion. Die Forscher stellten fest, dass eine Unterbrechung des exklusiven Serotoninweges diese Reaktion auf Serotonin verhindert, jedoch keinen Einfluss auf N-Methyltryptamin-induzierte Kopfzuckungen hat.
Dieser Unterschied in der Reaktion deutet auf eine deutliche Divergenz der von diesen beiden Neurotransmittern verwendeten Signalwege hin.
"Trotz der Tatsache, dass sie denselben Rezeptor aktivieren, führt Serotonin zum Aufbau einer Reihe von Proteinen, die mit dem Rezeptor assoziiert sind und die die Metaboliten von Serotonin nicht produzieren", sagte Bohn. "Aber ob das Fehlen dieser Komplexbildung der Grund ist, warum Verbindungen wie DMT zu Halluzinationen führen, ist nicht klar."
Bohn plant, diese Fragen weiter zu untersuchen.
Die Studie wurde von Cullen Schmid, einem Doktoranden im Labor, mitautorisiert und in der Ausgabe vom 6. Oktober 2010 der Journal of Neuroscience.
Quelle: Scripps Research Institute
