Rauchen ist seit langem für seine schädlichen Auswirkungen auf die Lunge und das Herz-Kreislauf-System bekannt. Neuere Forschungen zeigen jedoch, dass Rauchen auch erhebliche negative Auswirkungen auf das Gehirn hat, sowohl bei aktiven Rauchern als auch bei Passivrauchern. Dieser Artikel beleuchtet die aktuellen Studien und Erkenntnisse über die Auswirkungen des Rauchens und Passivrauchens auf die kognitiven Fähigkeiten und die Gehirnstruktur.
Passivrauchen und kognitive Beeinträchtigungen
Eine im British Medical Journal veröffentlichte Studie aus England (2009, Band 338, Seite b462) untersuchte die Auswirkungen von Passivrauchen auf die kognitiven Fähigkeiten von Nichtrauchern. Die Lungenärzte der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin (DGP) in Werne wiesen auf diese Studie hin und warnten davor, dass nicht nur aktive Raucher, sondern auch Nichtraucher, die unfreiwillig und über längere Zeit intensivem Tabakrauch ausgesetzt sind, Gefahr laufen, dass die kognitiven Fähigkeiten ihres Gehirns durch Passivrauchen Schaden nehmen.
Für die Untersuchung wurden Speichelproben von knapp 5000 Nichtrauchern im Alter über 50 Jahren genommen und auf ihren Cotinin-Gehalt untersucht. Cotinin ist ein Abbauprodukt von Nikotin und kann Auskunft über die jeweilige Belastung mit Tabakrauch geben. Die Studienteilnehmer absolvierten auch kognitive Tests, bei denen sie sich beispielsweise an bestimmte Wörter erinnern mussten oder innerhalb einer Minute so viele bekannte Tiere wie möglich aufzählen sollten.
Die Auswertung der Daten ergab, dass sich unter den 10 Prozent der Teilnehmer, die im Test am schlechtesten abgeschnitten hatten, besonders häufig Nichtraucher mit einer vergleichsweise hohen Passivrauchbelastung befanden. Insgesamt war das Risiko für eine kognitive Beeinträchtigung umso höher, je mehr Cotinin im Blut der Nichtraucher gemessen wurde.
Die Studie zeigte deutlich, dass nicht nur aktives Rauchen, sondern auch Passivrauchen zu arteriosklerotischen Veränderungen und damit einer zunehmenden Gefäßverkalkung führt, die unter anderem Durchblutungsstörungen im Gehirn mit Gedächtnisdefiziten zur Folge haben kann oder aber direkt einen Hirn- oder Herzinfarkt verursacht. Je länger und je mehr Rauch unfreiwillig eingeatmet wird, umso mehr Schaden nehmen die Gefäße und umso eher wird auch die Durchblutung des Gehirns beeinträchtigt.
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Nikotinabhängigkeit und die Rolle der Gliazellen
Eine neue Tierstudie untersuchte die Rolle von Gliazellen bei der Entstehung einer Nikotinsucht. Bisher wurde Nikotinabhängigkeit vor allem auf die Wirkung des Nikotins auf Neuronen zurückgeführt, wobei es bestimmte neuronale Rezeptoren im Gehirn aktiviert, die das Belohnungssystem stimulieren. Die meisten Studien zur Nikotinsucht konzentrierten sich traditionell auf Neuronen und vernachlässigten dabei die Rolle der Gliazellen.
Im Fokus der Studie standen Astrozyten, eine besonders häufige Gliazellart, die unter anderem für den Stoffwechsel von Glutamat zuständig ist - dem wichtigsten erregenden Botenstoff im Gehirn, welcher auch an der Ausschüttung des Glückshormons Dopamin beteiligt ist. Die Biowissenschaftler wollten klären, ob ein Enzym namens Glutamin-Synthetase (GS) in den Astrozyten zur Entstehung einer Nikotinsucht beiträgt. Wiederholter Nikotinkonsum aktiviert in den Astrozyten das Enzym GS, und genau dieser Mechanismus könnte das Suchtverhalten verstärken.
Um den Einfluss von Astrozyten auf das Suchtverhalten bei Nikotinkonsum zu untersuchen, führten die Forschenden eine Reihe kontrollierter Experimente mit 96 männlichen Ratten durch. Die Tiere bekamen über sieben Tage hinweg wiederholt Nikotin verabreicht. Anschließend wurden Reaktionen im Gehirn gemessen, insbesondere im Striatum, welches für Belohnung, Motivation und Sucht zuständig ist. Dabei interessierte die Wissenschaftler besonders, wie sich Nikotin auf bestimmte Signalwege in Astrozyten auswirkt.
Dafür entwickelten sie ein kleines Peptid, welches solche Signalwege in den Astrozyten blockieren kann. Wurde dieses Peptid direkt in das Striatum der Ratten injiziert, konnten die Forscher beobachten, dass die Aktivität des Enzyms GS abnahm und auch typische Verhaltensänderungen durch Nikotin - etwa eine gesteigerte körperliche Aktivität - bei den Tieren deutlich abgeschwächt wurden.
Die Biowissenschaftler konnten erstmals nachweisen, dass Nikotin im Gehirn Signalwege auslöst, die den anregenden Botenstoff Glutamat beeinflussen und so das Suchtverhalten verstärken. Zudem intensiviert eine Überaktivität des Enzyms GS den Suchtdruck. Die Folge: Selbst lange nach dem Rauchstopp bleibt das Gehirn auf „Empfang“, weil die umprogrammierte Signalverarbeitung auf das Suchtmuster eingestellt bleibt.
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Diese Ergebnisse liefern einen wichtigen Fortschritt in der Suchtforschung. Mit dem speziell entwickelten Hemmpeptid konnten die Forschenden gezielt in einen bislang unbekannten Signalweg eingreifen, sodass der Suchtdruck reduziert wurde. Auch wenn die klinische Umsetzung dieser Forschung Zeit braucht und eine direkte Anwendung am Menschen ungewiss ist, vertieft diese Arbeit unser Verständnis der Nikotinsucht und ebnet den Weg für die Entwicklung therapeutischer Strategien, die letztendlich die Bemühungen zur Raucherentwöhnung unterstützen.
Rauchen, Persönlichkeit und Entwöhnungsstrategien
Laut einer Studie der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität Norwegens in Trondheim ist der Heaviness of Smoking Index (HSI) ebenso aussagekräftig wie der Fagerström-Test für Zigarettenabhängigkeit (FTZA). Neben sozialen und umweltbedingten Faktoren haben die Gene einen wesentlichen Anteil an der Nikotinsucht.
Eine Studie untersuchte die Genvariante rs16969968, die am häufigsten mit dem Rauchverhalten in Zusammenhang gebracht wird. Menschen mit der sogenannten AA-Version der Variante sind weniger empfindlich für Nikotin und rauchen dementsprechend mehr. Das Studienteam hat jedoch herausgefunden, dass bei Personen, die zusätzlich eine andere Genvariante in ihrem Genom aufweisen, diese Wirkung deutlich abgeschwächt ist. Das eine Rauchergen gibt es nicht.
Eine weitere Studie aus dem Jahr 2024 hat zudem ermittelt, dass auch die Persönlichkeit bestimmt, wie und ob wir Tabak konsumieren. Raucher*innen punkten bei der Extraversion, sind also gesellige Typen. Dieses Wissen könne man zum Beispiel gezielt für Interventionsstrategien nutzen, die Menschen vom Rauchen abhalten sollen.
Vaping als Ausstiegsalternative?
Im Jahr 2022 gaben laut dem Bündnis Suchtkooperation NRW rund 3 Prozent der Deutschen an, zu vapen. Bei den Jugendlichen lag die Zahl der Konsumenten mit im Schnitt 14,5 Prozent aber deutlich höher. Der Dampf von Vapes enthält deutlich weniger Chemikalien und Giftstoffe als Tabakrauch, weil die Geräte nikotinhaltige Flüssigkeit lediglich erhitzen und keine Verbrennung stattfindet.
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Eine laufende Forschungsarbeit stellte fest, dass beim Vapen die Blutflussgeschwindigkeit und somit die venöse Sauerstoffsättigung abnimmt - ein Effekt, den man vom Zigarettenrauchen kennt. Für Menschen, die ohnehin schon rauchen, könnten Vapes jedoch eine weniger schädliche Ausstiegsalternative sein.
Eine Studie von Forschenden der University of East Anglia in Norwich belegte, dass Vapingutensilien manchen Studienteilnehmenden innerhalb kürzester Zeit den Zigaretten abschworen, gab es andere, die zweigleisig fuhren, also sowohl rauchten als auch dampften. Nur drei Prozent von ihnen gaben das Rauchen innerhalb von vier bis acht Monaten komplett auf, während 30 Prozent wieder zur Zigarette zurückkehrten. Nach bis zu zwei Jahren waren 24 Prozent von ihnen Nichtraucher, 55 Prozent rauchten wieder nur Zigaretten. Das Dual-Smoking ist auch in gesundheitlicher Hinsicht problematisch.
Schafft man es jedoch, die Finger von Zigaretten zu lassen und ausschließlich zu vapen, ist dies der vielversprechendste Weg zur Rauchabstinenz. Ebenfalls wirksam, jedoch mit etwas geringeren Erfolgschancen, sei die Nikotinersatztherapie (NET) - also nikotinhaltige Pflaster, Kaugummis oder Sprays. Effektiver als die NET schneiden Entwöhnungsmedikamente mit dem pflanzlichen Wirkstoff Cytisin aus dem Goldregen oder seinem synthetischen Abkömmling Vareniclin ab. Auch Bupropion - eigentlich ein Antidepressivum - wird zur Rauchentwöhnung eingesetzt. Das Antidiabetikum Semaglutid, das in dem Medikament Ozempic enthalten ist, scheint ebenfalls beim Aufhören helfen zu können.
Die Auswirkungen des Rauchstopps auf die Lebenserwartung
Laut einer Studie der University of Toronto haben Personen, die vor ihrem 40. Lebensjahr vom Rauchen loskommen, eine ebenso hohe Lebenserwartung wie lebenslange Nichtraucherinnen desselben Alters. Zehn Jahre nach dem Aufhören ist ist bei ehemaligen Raucherinnen jeden Alters der Unterschied in der Lebenserwartung aufgeholt, nach drei Jahren Abstinenz ist die Lücke immerhin zu 50 Prozent geschlossen.
Alle medikamentösen Entwöhnungsmethoden haben höhere Erfolgschancen, wenn sie verhaltenstherapeutisch begleitet werden. Die positive Emotion der Dankbarkeit hingegen führe bei erwachsenen Raucher*innen zu einer signifikanten Abnahme des Rauchverlangens. Jede Entscheidung gegen die schnelle Befriedigung durch einen Zug an der Zigarette ist eine gewonnene Schlacht im Kampf gegen die Sucht.
Schmerzempfindlichkeit nach dem Rauchstopp
Personen, die kürzlich mit dem Rauchen aufgehört haben, weisen eine erhöhte Schmerzempfindlichkeit auf und benötigen nach chirurgischen Eingriffen häufig mehr Analgetika. Eine prospektive Kohortenstudie aus China legt nahe, dass hierfür funktionelle Veränderungen bestimmter Hirnregionen verantwortlich sein könnten.
In die Studie wurden 60 männliche Patienten eingeschlossen, bei denen eine partielle Hepatektomie durchgeführt wurde. 30 von ihnen waren abstinente Raucher, die innerhalb des letzten Monats vor der Operation das Rauchen beendet hatten, 30 waren lebenslange Nichtraucher. Erfasst wurden klinische Basisdaten, Rauchverhalten und schmerzbezogene Parameter.
Nikotin und die Struktur des Gehirns
Wissenschaftler des Nationalen Genomforschungsnetzes NGFN-Plus um Prof. Dr. Jürgen Gallinat von der Berliner Charité sind der Frage nachgegangen, ob eine Nikotinsucht auch die Struktur des Gehirns verändert. In Zusammenarbeit mit Wissenschaftskollegen der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Berlin wurde die Hirnstruktur von 22 Rauchern und 21 Niemals-Rauchern ohne Vorerkrankungen im Magnetresonanztomographen untersucht.
Das Ergebnis: Bei Rauchern ist tatsächlich im Vergleich zu Personen, die niemals in ihrem Leben geraucht haben, eine Region des cerebralen Kortex, also der Großhirnrinde, verkleinert. Beim Vergleich der zwei Untersuchungsgruppen haben wir festgestellt, dass der mediale orbitofrontale Kortex, eine bestimmte Region in der Großhirnrinde, bei Rauchern im Durchschnitt dünner ist als bei Niemals-Rauchern. Tatsächlich ist diese Hirnregion umso dünner, je höher der tägliche Zigarettenkonsum der Raucherinnen und Raucher ist. Je mehr Zigaretten man pro Tag raucht und je länger die ,Raucherkarriere‘ ist, desto dünner ist der mediale orbitofrontale Kortex.
Der mediale orbitofrontale Kortex ist eine Hirnregion, die für die Impulskontrolle, Belohnungsverarbeitung und das Treffen von Entscheidungen wichtig ist und die schon in der Vergangenheit mit Suchtverhalten in Verbindung gebracht wurde. Die Frage, ob die veränderte Gehirnstruktur Folge oder Ursache der Nikotinsucht ist, also ob das Rauchen dazu führt, dass der mediale orbitofrontale Kortex dünner wird, oder ob diese Veränderung schon bestand, bevor die Personen zu rauchen begonnen haben, können wir derzeit nicht beantworten.
Rauchen und Gehirnleistung
Rauchen macht dumm? Nicht direkt! Allerdings konnten neue wissenschaftliche Studien zeigen, dass Rauchen das Gehirn negativ beeinflusst. Forscher der Universitäten Bern und Zürich konnten in einer wissenschaftlichen Studie zeigen, dass ein bestimmter Rezeptor, der sogenannte Glutamatrezeptor, bei Rauchern um bis zu 20 - 30% seltener vorkommt als bei Nichtrauchern. Diese Studie stützt die Ergebnisse englischer Wissenschaftler, die herausfanden, dass vor allem Raucher über 50 Jahren geringere Gehirnleistungen zeigen als Nichtraucher. Fördert also langjähriges Rauchen Demenz? Für die Forscher sind die Ergebnisse als Hinweise auf eine spätere Demenz zu deuten.
Doch nicht nur aktive Raucher, sondern auch ehemalige Raucher weisen geringere Mengen des besagtten Glutamatrezeptors auf, was auf eine langfristige Schädigung der Nervenzellen im Gehirn schließen lässt. In der Studie waren die Konzentrationen des Rezeptors bei Ex-Rauchern nach 25 Wochen rauchfreier Zeit zwar nicht mehr um 20-30 %, aber immer noch um sage und schreibe 10-20 % im Vergleich zu Nichtrauchern verringert. Dies lässt annehmen, dass sich die Nervenzellen des Raucherhirns tatsächlich von den Schädigungen erholen und sich die Funktionen wieder mehr dem Normalzustand annähern können. Dies geschieht allerdings nur sehr langsam. Der Rauchstopp ist demnach der vielversprechendste Weg, Dein Gehirn wieder auf Top-Leistungen einzustellen.
Auch wenn sich die Auswirkungen des Rauchens auf die Gehirnleistung vor allem ab dem 50. Lebensjahr zeigen, sind andere Altersgruppen dennoch betroffen. Vor allem jugendliche Raucher tragen dabei ebenso langfristige Konsequenzen: Das heranwachsende Gehirn junger Raucher ist deutlich anfälliger für Veränderungen. Durch die rauchbedingte Schädigung der Nervenzellen im Gehirn kann somit auch die Hirnentwicklung beeinträchtigt werden. Rauchen in der Jugend führt nachgewiesenermaßen häufig zu schlechteren Denkleistungen und einer kürzeren Aufmerksamkeitsspanne im Erwachsenenalter.
Nikotin: Wirkung und Suchtpotenzial
Nikotin ist ein Nervengift, mit dem sich die Nachtschattengewächse vor Fressfeinden wie Insekten schützen. Eine Zigarette enthält bis zu 13 Milligramm Nikotin. Beim Rauchen nehmen die Atemwege etwa ein bis zwei Milligramm davon auf. Nikotin gelangt über die Atemwege in die Blutbahn. Ein Teil davon wird bereits innerhalb weniger Sekunden nach dem Inhalieren im Gehirn wirksam. Hier aktiviert es vor allem die Andockstellen (Rezeptoren) des Botenstoffs Acetylcholin, die sensibel auf Nikotin reagieren. Das hat verschiedene kurzfristige Auswirkungen auf den Körper: das Herz schlägt schneller, die Atemfrequenz nimmt zu, die Blutgefäße ziehen sich zusammen, der Blutdruck steigt, Widerstand und Temperatur der Haut sinken, die Darmtätigkeit erhöht sich, die Urinproduktion und der Harndrang sinken.
Auf psychischer Ebene beschreiben Raucher und Raucherinnen einen widersprüchlichen, aber als angenehm wahrgenommenen Effekt: Das Rauchen beruhigt sie, gleichzeitig fühlen sie sich konzentrierter und leistungsfähiger. Gefühle von Stress, Angst, Unsicherheit und Müdigkeit werden abgemildert. Darüber hinaus kann Nikotin auch den Appetit unterdrücken, während bei regelmäßig Rauchenden auch der Energieverbrauch im Ruhezustand leicht ansteigt.
Das Abhängigkeitspotenzial bei Nikotin ist sehr hoch, das heißt, es macht im Vergleich zu anderen Substanzen schnell süchtig. Dabei wirken körperliche und psychische Faktoren eng zusammen: Bindet das Nikotin sich an die Acetylcholin-Rezeptoren im Gehirn, schüttet der Körper in der Folge vor allem den Botenstoff Dopamin aus, aber auch Serotonin und Adrenalin. Es entsteht ein aktiviertes und zugleich entspanntes Gefühl - und das Belohnungszentrum im Gehirn wird eingeschaltet.
Langfristige Auswirkungen von Nikotin
Langfristig haben Tabak und das darin enthaltene Nikotin zahlreiche schädigende Auswirkungen auf den Körper. Speziell Nikotin greift nicht nur in neurochemische Funktionen ein, sondern wirkt sich auch auf die Funktion der Körperzellen und deren Fähigkeit, sich zu vermehren aus. Das Nervengift sorgt dafür, dass Gefäße schneller altern und sich mit Plaques zusetzen (Atherosklerose). Es fördert die Wahrscheinlichkeit für einen gestörten Zuckerstoffwechsel (Diabetes Typ 2) und stört bestimmte Prozesse im Immunsystem.
Tabakrauch enthält über 4.800 verschiedene Bestandteile, von denen mindestens 250 giftig sind und 90 als krebsauslösend eingestuft werden. Wer raucht, erhöht damit unter anderem sein Risiko für Krebserkrankungen, darunter Lungenkrebs, Mundhöhlen- und Rachenkrebs, Speiseröhrenkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs, Harnblasen-, Harnleiter- und Nierenkrebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, etwa Arteriosklerose, koronare Herzerkrankung (KHK), Herzinfarkt und Schlaganfall, Atemwegserkrankungen, vor allem die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), aber auch Bronchitis, Lungenentzündung, Asthma und Lungenfibrose, Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes Typ 2, Wundheilungsstörungen, schneller alternde Haut und Entzündung des Zahnbetts (Parodontitis) und drohenden Zahnausfall.
Rauchende Männer leiden häufiger unter Erektionsstörungen, Frauen unter Unfruchtbarkeit, Schwangerschaftskomplikationen und Gebärmutterhalskrebs. Weiterhin erhöht Rauchen das Risiko für Osteoporose (Knochenschwund) nach der Menopause.
Nikotin in der Schwangerschaft und bei Kindern
Ungeborene Kinder, die im Mutterleib „passiv rauchen“ und über die Nabelschnur mit Nikotin und anderen Schadstoffen im Tabakrauch in Kontakt kommen, können in ihrer Lungenentwicklung langfristig beeinträchtigt sein. Betroffene Kinder haben zudem häufig ein niedrigeres Geburtsgewicht und ein erhöhtes Risiko, mit einer Lippen-Kiefer-Gaumenspalte zur Welt zu kommen. Die Kinder werden selbst häufiger abhängig und sind von Lernstörungen und dem Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitäts-Syndrom (ADHS) betroffen.
Eine Nikotinvergiftung kann schwer verlaufen, etwa wenn Kleinkinder einen Zigarettenstummel oder Nikotinkaugummi verschlucken oder mit Nikotinpflastern in Berührung kommen. Mögliche Symptome sind unter anderem: Krampfanfälle, Blutdruckabfall und Atemstillstand.
Strategien für den Nikotinentzug
Fachleute warnen immer wieder vor den Gefahren des Rauchens, weil Tabakkonsum langfristig gesundheitsschädlich ist und nicht selten sogar tödlich. Gleichzeitig ist eine Nikotinabhängigkeit oft hartnäckig und geht mit unangenehmen Entzugserscheinungen einher. Zu den häufigen Nikotin-Entzugserscheinungen gehören unter anderem: Reizbarkeit, Antriebslosigkeit, innere Unruhe und Angst.
Vielen Menschen gelingt es allein mit guten Vorsätzen nicht, mit dem Rauchen aufzuhören. Dann ist es hilfreich, sich Unterstützung zu holen, etwa in Form eines Ausstiegsprogramms. Auch die Hausarztpraxis, eine Selbsthilfegruppe oder eine Suchtberatungsstelle sind mögliche Anlaufpunkte. Manchen angehenden Nichtrauchern und Nichtraucherinnen helfen Ersatzprodukte wie Nikotinpflaster oder Nikotinkaugummis, um in gewohnten Situationen nicht zur Zigarette greifen zu müssen.
Das therapeutische Potenzial von Nikotin
Nikotin macht abhängig und ist mitverantwortlich für die Gesundheitsschäden durch Rauchen. Doch der Wirkstoff kann auch die kognitive Leistungsfähigkeit erhöhen und wird deshalb als Therapeutikum für einige neuropsychiatrische Erkrankungen erprobt.
Inzwischen deuten aber etliche Befunde darauf hin, dass das im Rauch enthaltene Nikotin sowohl einen Schutzeffekt als auch einen therapeutischen Nutzen bei der Parkinson-Erkrankung hat. So ergaben etwa alle dazu durchgeführten epidemiologischen Studien, dass Tabakkonsumenten mit geringerer Wahrscheinlichkeit an Parkinson erkranken.
Verbesserte Hirnleistungen durch Nikotin sind mittlerweile recht gut belegt. Nikotin verbessert kurzfristig die Feinmotorik, die Aufmerksamkeit, die Reaktionszeiten sowie das Kurzzeit- und das Arbeitsgedächtnis.
Die vielfältige Wirkung des Nikotins auf das Gehirn beruht in erster Linie darauf, dass es das »cholinerge« System aktiviert. Diese Nervenzellen können Acetylcholin synthetisieren und freisetzen, einen der wichtigsten Botenstoffe im Gehirn. Er spielt eine Rolle bei ganz unterschiedlichen kognitiven Prozessen, da die zugehörigen Rezeptoren in zahlreichen Hirnregionen wie dem Hippocampus und dem Präfrontalkortex zu finden sind. Darüber hinaus vermittelt Acetylcholin an der so genannten motorischen Endplatte - das ist die Kontaktstelle zwischen Nerven und Muskelzelle - Nervenimpulse an die Muskeln.
Nikotin ist außerdem an der Ausschüttung von wichtigen Botenstoffen wie Serotonin, Glutamat, Noradrenalin und vor allem Dopamin beteiligt. Letzteres ist besonders entscheidend für die Steuerung von Bewegungsabläufen sowie Aufmerksamkeit, Lern- und Suchtverhalten.
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