Infektionen, chemische Stoffe und Stress sind Umweltfaktoren, die das Risiko für psychiatrische oder neurologische Erkrankungen beeinflussen können, besonders wenn sie bereits vor der Geburt auftreten. Die biologischen Mechanismen, die diesen Einfluss vermitteln, sind noch nicht vollständig verstanden. Um diese Mechanismen besser zu verstehen, haben sich Wissenschaftler mit der Frage beschäftigt, wie sich Glukokortikoide auf die frühen Phasen der Gehirnentwicklung auswirken.
Glukokortikoide: Stressreaktion und Medikament
Glukokortikoide sind Hormone, die eine wesentliche Rolle in der Stressreaktion des Körpers spielen und für die Entwicklung des Embryos während der Schwangerschaft von großer Bedeutung sind. Da Glukokortikoide eine wichtige Rolle bei der Lungenentwicklung des Embryos spielen, werden synthetische Glukokortikoide häufig verschrieben, wenn eine Frühgeburt droht. Weltweit waren im Jahr 2020 etwa zehn Prozent aller Geburten (13 Millionen Neugeborene) Frühgeburten. Glukokortikoide sind demnach ein weit verbreitetes Medikament.
Auswirkungen synthetischer Glukokortikoide auf die Gehirnentwicklung
Eine kürzlich veröffentlichte Studie von Leander Dony und seinem Team unter der Leitung von Elisabeth Binder vom Max-Planck-Institut für Psychiatrie in München untersuchte die Auswirkungen synthetischer Glukokortikoide auf die Gehirnentwicklung. Die Forscher verwendeten Gehirnorganoide, um die frühesten Phasen der Gehirnentwicklung zu untersuchen. Gehirnorganoide sind Modelle des sich entwickelnden Gehirns, die aus menschlichen Stammzellen gewonnen werden und in einer Petrischale reifen.
Das Verständnis der Faktoren, die das Risiko für Krankheiten im späteren Leben beeinflussen, sei es durch Umweltfaktoren, genetische Risiken oder eine Kombination aus beidem, kann zur Entwicklung besserer Behandlungen und Präventionsmaßnahmen beitragen. In dieser Studie wurden Organoide über einen längeren Zeitraum synthetischen Glukokortikoiden ausgesetzt, um eine hohe Belastung während der frühen Schwangerschaft zu simulieren. Anschließend wurden die Organoide mit unbehandelten Kontrollorganoiden verglichen, die eine normale Gehirnentwicklung darstellen sollten.
Veränderte Verteilung von Neuronen
Das wichtigste Ergebnis der Studie war eine veränderte Verteilung verschiedener Nervenzelltypen. In den behandelten Organoiden war der Anteil hemmender Nervenzellen höher und der Anteil erregender Neuronen niedriger als in den Kontrollorganoiden. Erregende Neuronen fördern die Weiterleitung von Signalen, während hemmende Neuronen die Wahrscheinlichkeit der Signalweiterleitung verringern.
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Dony betonte, dass diese Ergebnisse zeigen, dass das menschliche Gehirn in den frühen Entwicklungsstadien sehr formbar und anfällig für äußere Einflüsse ist, sogar noch mehr als bisher angenommen. Ein Ungleichgewicht der Neuronentypen wurde bereits aus genetischer Sicht mit psychiatrischen und neurologischen Erkrankungen in Verbindung gebracht. Diese Studie zeigt jedoch erstmals, dass auch Umwelteinflüsse den gleichen Effekt haben können.
Einfluss von Stresshormonen auf die frühe Entwicklung von Gehirnzellen
Andere Forschende untersuchten, wie Stresshormone die frühe Entwicklung von Gehirnzellen in der Großhirnrinde von Föten beeinflussen. Die Hirnrinde ist der entscheidende Bereich des Gehirns für das Denken. Die Hormongruppe der Glukokortikoide ist entscheidend für die Regulierung unseres Stoffwechsels und der Immunantwort, aber auch für die Entwicklung von Organen wie Gehirn und Lunge bis zur Geburt. Die Hormone werden als Reaktion auf Stress freigesetzt und können von der Mutter auf den Fötus übertragen werden. Eines der bekanntesten Stresshormone ist Cortisol. Synthetische Formen werden beispielsweise bei Schwangerschaften mit hohem Frühgeburtsrisiko verschrieben, um die Lungenreifung des Fötus zu fördern.
Erhöhte Anzahl bestimmter Gehirnzellen
Laut Anthi C. Krontira, der Leiterin der Studie, fanden die Wissenschaftler heraus, dass Glukokortikoide, wenn sie früh in der Schwangerschaft im ersten oder frühen zweiten Trimester verabreicht werden, die Anzahl eines bestimmten Typs von Gehirnzellen erhöhen, die sehr früh in der Entwicklung gebildet werden, den sogenannten basalen Vorläuferzellen. Diese Zellen sind wichtig für das Wachstum der Großhirnrinde, des Kortex, dem Zentrum unseres Denkens.
Die Wissenschaftler verwendeten für ihre Untersuchungen Gehirnorganoide, um frühe Entwicklungsstadien des heranreifenden Gehirns nachzubilden und so Einblicke in die ersten Schritte bei der Entstehung eines menschlichen Gehirns zu gewinnen.
Rolle des Proteins ZBTB16
Die Forscher fanden heraus, dass Glukokortikoide über ein Protein namens ZBTB16 auf die Entwicklung der Hirnrinde einwirken, was zu einer verstärkten Produktion von Nervenzellen führt. Sie untersuchten auch eine genetische Variante, die als Reaktion auf Glukokortikoide zu einem Anstieg des ZBTB16-Spiegels führt, und fanden einen kausalen Zusammenhang zwischen einer veränderten Gehirnstruktur und einem höheren Bildungsniveau im späteren Leben.
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Zeitpunkt der Verabreichung entscheidend
Frühere Studien hatten gezeigt, dass Glukokortikoide, die spät in der Schwangerschaft, im dritten Trimester, eingenommen werden, negative Auswirkungen auf die Nachkommen haben können, einschließlich des Verlusts neuronaler Verbindungen und eines erhöhten Risikos für psychiatrische Störungen im späteren Leben. Krontira betonte jedoch, dass ihre Studie zeigt, dass dieselben Hormone, wenn sie früh in der Schwangerschaft verabreicht werden, eine gegenteilige Wirkung haben können. Dies hängt mit der Neurogenese zusammen, dem Prozess der Bildung von Nervenzellen aus Vorläuferzellen, der in der frühen, aber nicht in der späten Schwangerschaft aktiv ist.
Krontira erklärte, dass ihre Forschung gezeigt hat, dass Glukokortikoide in der frühen Schwangerschaft die Anzahl der Vorläuferzellen und Neuronen erhöhen, was mit vorteilhaften Auswirkungen für die Nachkommen wie zum Beispiel verbesserten kognitiven Fähigkeiten einhergeht. Dieselben Ergebnisse wären mit Glukokortikoiden in der Spätphase der Schwangerschaft nicht mehr möglich, da dann die Produktion von Neuronen aus Vorläuferzellen nicht mehr stattfindet.
Institutsdirektorin Elisabeth Binder fasst zusammen, dass ihre Forschung aufdeckt, wie Glukokortikoide die Entwicklung des menschlichen Kortex auf zellulärer und molekularer Ebene beeinflussen und welche Folgen das für die kognitiven Fähigkeiten und die Gehirnstruktur im späteren Leben haben kann.
Gehirnorganoide als Forschungsinstrument
Gehirnorganoide, winzige, im Labor gezüchtete Modelle des menschlichen Gehirns, sind moderne Forschungssysteme, die zahlreiche Fragen, die man über Jahrzehnte erfolglos in Tierversuchen erforscht hat, humanrelevant und tierleidfrei beantworten können. Zwei aktuelle Studien zeigen eindrücklich das Potenzial dieser Technologie: Während US-Forscher mit dem System „Brainoware“ lebende Mini-Gehirne mit Computertechnik verbinden, um neue Wege in der KI und der Diagnose neurologischer Erkrankungen zu beschreiten, untersucht ein Team des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie in München den Einfluss von Stress in der Schwangerschaft auf die Gehirnentwicklung.
Brainoware: Biocomputing mit Gehirnorganoiden
US-amerikanische Forschende haben ein neuartiges Biocomputing-System namens „Brainoware“ entwickelt, das Computer-Hardware mit dreidimensionalen Modellen des menschlichen Gehirns, sogenannten Gehirnorganoiden, kombiniert. Ziel dieser innovativen Forschung ist es, die Komplexität des menschlichen Gehirns besser zu verstehen, um neue Ansätze für die Behandlung neurologischer Erkrankungen zu ermöglichen.
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Gehirnorganoide, die im Labor aus menschlichen Stammzellen gezüchtet werden, erlauben es den Forschern, Prozesse der Gehirnentwicklung und -funktion auf zellulärer Ebene zu analysieren. Durch ihre Integration in ein computergestütztes System wollen die Forscher entschlüsseln, wie das Gehirn Informationen verarbeitet, und so Einblicke in die Entstehung von Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder Autismus gewinnen. „Brainoware“ hat bereits demonstriert, dass Gehirnorganoide Aufgaben wie Spracherkennung und das Lösen mathematischer Gleichungen bewältigen können. Diese Fähigkeiten eröffnen vielversprechende Perspektiven für die Entwicklung neuer Diagnosewerkzeuge und Therapien bei neurologischen Erkrankungen. So könnten etwa personalisierte Behandlungsstrategien entstehen, indem die Reaktion von Organoiden auf bestimmte Medikamente getestet wird.
Stress und neuronales Gleichgewicht
Stress während der Schwangerschaft ist keine Seltenheit und kann die Entwicklung des ungeborenen Kindes beeinträchtigen. Studien zeigen, dass erhöhte Stresshormone, sogenannte Glukokortikoide, das empfindliche Gleichgewicht der Nervenzellen im sich entwickelnden Gehirn des Kindes verändern können.
Um den Einfluss von Stresshormonen auf die Gehirnentwicklung zu untersuchen, setzten die Forschenden die Gehirnorganoide synthetischen Glukokortikoiden aus, um eine erhöhte Hormonbelastung während der frühen Schwangerschaft zu simulieren. Die Ergebnisse zeigen, dass sich das Verhältnis von hemmenden zu erregenden Neuronen in den behandelten Organoiden verschob. Hemmende Neuronen dämpfen die Gehirnaktivität, während erregende Neuronen sie fördern. Die Studie verdeutlicht, dass Umweltfaktoren wie Stress die Gehirnentwicklung beeinflussen können und dass nicht nur genetische Faktoren, sondern auch äußere Einflüsse eine entscheidende Rolle für unsere Entwicklung spielen.
Glukokortikoide und Autoimmunerkrankungen
Glukokortikoide werden seit Jahrzehnten bei der Behandlung von akuten Schüben in der MS-Therapie eingesetzt, aber ihr genauer Wirkmechanismus ist noch nicht genau aufgeklärt. Es werden sowohl genomische, über den Glukokortikoid-Rezeptor vermittelte Effekte als auch nicht-genomische Effekte diskutiert, wobei letztere durch direkte Wirkungen von Glukokortikoiden auf Membranen oder durch einen membranständigen Rezeptor hervorgerufen werden sollen.
Mechanismus der Glukokortikoidwirkung in der EAE
In einem MOG-EAE Modell in der C57Bl/6 Maus konnte gezeigt werden, dass Glukokortikoide auch in diesem Modell dosisabhängig zur signifikanten Verbesserung der EAE bei einer dreitägigen Therapie bei Erkrankungsbeginn führen. Dies konnte durch immunhistochemische Analysen bestätigt werden.
Ein Schwerpunkt der Untersuchungen ist der Mechanismus, durch den freie Glukokortikoide ihre therapeutische Wirkung entfalten. Durch den Einsatz von konditionalen Knock-out-Mäusen, bei dem der Glukokortikoidrezeptor in verschiedenen Zelltypen des Immunsystems fehlt, wurde zunächst der Zelltyp definiert, der für die therapeutische Wirkung essentiell ist. Dabei konnte herausgearbeitet werden, dass freie Glukokortikoide präferentiell auf periphere T-Zellen, nicht jedoch auf Makrophagen/Monozyten wirken.
Einfluss auf die Migration von T-Zellen
Glukokortikoide induzieren in therapeutischen Dosen Apoptose in Immunzellen, so dass dies ein vielversprechender Erklärungsansatzpunkt war. Es stellte sich jedoch durch den Einsatz von verschiedenen gentechnisch veränderten Mäusen heraus, dass das Auslösen von Apoptose zwar stattfindet, für den Therapieerfolg jedoch nur von untergeordneter Bedeutung ist. Vielmehr wird durch Glukokortikoide die Migration der T-Zellen auf verschiedenen Ebenen beeinflusst. So ändert sich die Expression von Adhäsionsmolekülen, die für die Infiltration des Zentralnervensystems wichtig sind, aber es wird auch die Migration von T-Zellen gegenüber Chemokinen, kleinen Botenstoffen, die für die gerichtete Bewegung von Immunzellen verantwortlich sind, entscheidend beeinflusst. Dadurch wird insgesamt der Nachstrom wahrscheinlich sowohl von autoreaktiven T-Zellen als auch von „Bystander“-Zellen gehemmt, so dass es im Endeffekt zu einer Hemmung des inflammatorischen Prozesses im Zentralnervensystem kommt.
Dissoziierte Glukokortikoide
Neben konventionellen Glukokortikoiden wird der Wirkmechanismus von sogenannten dissoziierten Glukokortikoiden untersucht, die lediglich die Transrepression, also die Blockade von Genexpressionen durch die Interaktion mit anderen Transkriptionsfaktoren zulassen, nicht jedoch die Transaktivierung, d.h. die direkte Induktion der Expression bestimmter Gene. Dadurch erhofft man sich eine Reduktion der durch Glukokortikoide hervorgerufenen Nebenwirkungen. Eine solche Substanz ist 2-((4-acetoxyphenyl)-2-chlor-N-methyl)ethylammonium chlorid (CpdA). In therapeutischer Dosierung vermindert CpdA in der Tat die Symptomatik der EAE, was auf eine verminderte Infiltration von Lymphozyten in das ZNS zurückzuführen ist, bedingt durch die spezifische Reduktion von Adhäsionsmolekülen auf peripheren T-Zellen und die Reduktion der IL-17 Expression. Eine höhere Dosierung von CpdA ist jedoch lethal, was wahrscheinlich auf die Induktion von Apoptose in verschiedenen Zellpopulationen, wie in vitro gezeigt, zurückzuführen ist.
Pharmazeutische Formulierung
Weiterhin wird der Einfluss der pharmazeutischen Formulierung der Glukokortikoide auf den Wirkmechanismus untersucht. Dabei wird zum einen mit liposomal eingekapselten Glukokortikoiden gearbeitet, zum anderen mit anorganisch-organischen Hybrid-Nanopartikeln. Hierbei konnte gezeigt werden, dass die Wirkmechanismen durch die unterschiedliche pharmazeutische Formulierung entscheidend verändert werden. Die liposomal eingekapselten Glukokortikoide wirken sowohl auf T-Zellen als auch auf Makrophagen, so dass die Deletion des Glukokortikoidrezeptors auf beiden Zelltypen notwendig ist, um den therapeutischen Effekt der liposomalen Glukokortikoide zu verhindern. In Nanopartikel eingeschlossene Glukokortikoide wirken jedoch fast ausschließlich auf Makrophagen. In beiden Fällen konnte gezeigt werden, dass beide pharmazeutische Formulierungen eine Veränderung des Makrophagenphänotyps von M1 zu M2 bewirken. Für die Nanopartikel-verpackten Glukokortikoide konnte darüber hinaus noch gezeigt werden, dass sie dieselben phänotypischen Veränderungen bei humanen Monozyten hervorrufen.
Mineralokortikoidrezeptor
Glukokortikoide können auch an den Mineralokortikoidrezeptor binden. Diese Bindung wird in bestimmten Zelltypen relevant, die nicht das Enzym 11b-Hydroxysteroid Dehydrogenase type 2 exprimieren und damit die Glukokortikoidwirkung inhibieren. Ein solcher Zelltyp sind myeloide Zellen. Es war bereits gezeigt worden, dass Glukokortikoide den Phänotyp von myeloiden Zellen über die Bindung an den Mineralokortikoidrezeptor verändern können, und wir haben uns die Frage gestellt, ob dies auch bei der Entwicklung einer EAE relevant sein könnte. In der Tat konnten wir feststellen, das in Mäusen mit einer spezifischen Deletion des Mineralokortikoidrezeptors in myeloiden Zellen deren Phänotyp zugunsten der anti-inflammatorischen Variante M2 hin verändert wurde, was eine gestörte Aktivierung von pro-inflammatorischen T-Zellen in der Peripherie sowie infolgedessen eine verminderte Neuroinflammation in unserem EAE-Modell zur Folge hatte.
Insgesamt konnte somit in den zurückliegenden Jahren der zelluläre und molekulare Wirkmechanismus der Glukokortikoide besser verstanden werden. Gegenwärtig wird in diesem Kontext der Einfluss von Glukokortikoiden auf metabolische Vorgänge in Immunzellen untersucht.
Stress und chronisch-entzündliche Darmerkrankungen (CED)
Chronischer psychosozialer Stress kann das Immunsystem des Darms schwächen. Forschende aus den USA haben nun den Mechanismus entschlüsselt, wie Stress genau auf den Darm wirkt.
In Tierversuchen mit Mäusen fanden die Forschenden heraus, dass das Gehirn nach einer Stresswelle Signale an die Nebennieren sendet. Die Nebennieren schütten ihr eigenes Kortison (Glukokortikoide) aus. "Der Körper reagiert auf Stress und schüttet Glukokortikoide als Stresshormone aus. Und die supprimieren dann akut die Immunantwort", erklärt Mikrobiologe Thaiss. "Das heißt, akut wird die Entzündung gedämpft.
Die Forscher fanden nun heraus, dass in der Darmwand sitzende Gliazellen und Neurone Stressmoleküle erkennen und darauf reagieren können. Wenn die Gliazellen über längere Zeit in der Umgebung merken, dass sich dort Stresshormone (Glukortikoide) im Darm festgesetzt haben, beginnen sie, entzündungsfördernde Moleküle zu produzieren. Diese aktivieren wiederum Immunzellen im Darm. Andererseits reagieren auch Neurone im Darm auf Glukortikoide und verlieren ihre Fähigkeit, die Muskulatur zu regulieren. Die Nahrung bleibt länger im Darm.
Experte Thaiss rät als erste Maßnahme dazu, Stress zu reduzieren. Dadurch soll eine Verschlimmerung der Entzündung verhindert werden. Solange diese Frage unbeantwortet bleibt, empfehlen Experten verschiedene Methoden, um Stress abzubauen. Dazu gehören ausreichend Schlaf und regelmäßige Bewegung - etwa dreimal pro Woche 30-minütige Spaziergänge.
Unbekannte Nervenzellen, die bei chronischem Stress aktiv werden
Am Münchner Max-Planck-Institut für Psychiatrie beschäftigen Wissenschaftler sich mit der Frage, wie das Gehirn Stressoren in eine biologische Antwort umsetzt, um auf Stress angemessen zu reagieren.
Nun haben die Forscher am Max-Planck-Institut für Psychiatrie herausgefunden, dass Glukokortikoide noch eine weitere Regulation bewirken. Sie haben eine bislang unbekannte Population von Neuronen im Hypothalamus entdeckt, die den CRF1- Rezeptor auf der Zelloberfläche tragen. „Das Interessante daran ist, dass diese Neuronen in diesem Bereich des Hypothalamus genau dann vermehrt Rezeptoren produzieren, wenn das Glukokortikoid-Niveau hoch ist, wenn die Stressreaktion des Körpers also bereits läuft“, sagt Assaf Ramot, Erstautor der Studie. Alon Chen, Direktor des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie und federführender Autor der Studie, ergänzt: „Darüber hinaus konnten wir zeigen, dass diese Population von Neuronen aktiver war, wenn wir Mäuse chronischem Stress ausgesetzt hatten als bei akutem Stress.
Stresshormone und die Stressachse
Die hormonelle Reaktion auf Stress wird durch die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HPA) reguliert, ein neuroendokrines System, das bei Stress aktiviert wird. Bestimmte Neuronen in einem Bereich des Hypothalamus geben den sogenannten Corticotropin freisetzenden Faktor (CRF) ab, der an die Rezeptoren in der Hormondrüse Hypophyse bindet. Dadurch wiederum wird die Freisetzung eines speziellen Hormons, des adrenokortikotropen Hormons ACTH, aus der Hypophyse in den Blutkreislauf stimuliert. Das ACTH bindet an die Nebennierenrinde und aktiviert die Synthese einer Klasse von Hormonen, der Glukokortikoide, genauer gesagt des Kortisol beim Menschen bzw. Kortikosteron bei Nagetieren. Glukokortikoide fungieren so als nachgeschaltete Auslöser für die Stressreaktion.
Stress ist eine physiologische, positive Reaktion unseres Körpers zur Bewältigung von belastenden Situationen. Es gibt bestimmte Hormone, die für Stressreaktionen im Organismus von wichtiger Bedeutung sind und über eine sogenannte Stressachse mit dem Gehirn kommunizieren. Die wichtigsten Stresshormone sind Adrenalin, Noradrenalin und Cortisol, die bei akutem und chronischem Stress freigesetzt werden.
Generell handelt es sich bei Hormonen um Botenstoffe, die unsere biologischen Abläufe im Körper, unser Verhalten und unsere Empfindungen entscheidend beeinflussen. Geraten wir in Stress, schüttet unser Körper vermehrt spezielle Stresshormone aus, um auf die besondere Belastung zu reagieren und sie zu bewältigen. Sie stellen in einer Stresssituation Energie zur Verfügung, um unser Überleben zu sichern.
Stresshormone werden von Endokrinolog:innen (Hormonspezialisten) in zwei Gruppen geteilt: in Glukokortikoide und Katecholamine. Die wichtigsten Vertreter der Katecholamine sind die Hormone Adrenalin und Noradrenalin. Das Hormon Cortisol hingegen gehört in die Gruppe der Glukokortikoide. Zusammen sorgen die Hormone und das sympathische Nervensystem dafür, dass unser Körper mit mehr Sauerstoff und Energie versorgt wird, um in stressigen Situationen schneller zu handeln.
Aminosäureabkömmlinge wie Adrenalin und Noradrenalin werden zusammen mit Dopamin und Serotonin als Katecholamine bezeichnet und sind Neurotransmitter (Botenstoffe) des Nervensystems. Die Stresshormone Adrenalin und Noradrenalin werden im Nebennierenmark gebildet. Cortisol, auch Hydrocortison genannt, gehört zu den Steroidhormonen, die sich vom Cholesterin ableiten und sehr gut fettlöslich sind. Cortisol wird in der mittleren Schicht (Zona fasciculata) der Nebennierenrinde gebildet.
Der Hypothalamus und die Hypophyse liegen in unserem Zwischenhirn und sind die Schaltzentralen unserer Hormone. Der Hypothalamus ist der oberste Regler unseres Hormonsystems und das Steuerzentrum des unwillkürlichen, vegetativen Nervensystems (VNS). Hier werden die Vorstufen der Stresshormone gebildet. Er beeinflusst die Ausschüttung der Hormone im Hypophysenvorderlappen, z. B. ACTH, indem der Hypothalamus die Produktion der Hormone fördert (Releasing-Hormone) oder hemmt (Inhibiting-Hormone).
Die sogenannte Stressachse reicht vom Hypothalamus über die Hirnanhangsdrüse bis zu den Nebennieren. Sie stimuliert die Bildung unserer Stresshormone und bewirkt die Freisetzung von Adrenalin, Noradrenalin aus dem Nebennierenmark und Cortisol aus der Nebennierenrinde ins Blut.
Stressauslösende Reize (Stressoren) können viele verschiedene physische Stresssituationen sein wie z. B. Infektionen, OPs oder Verletzungen oder auch psychische Belastungen wie Ängste, Sorgen, Ärger, Leistungsdruck, zu hohe Ansprüche. Auch freudige Ereignisse setzen im zentralen Nervensystem zwei Reaktionsketten in Gang, die als Stressreaktion bezeichnet werden: Im ersten Schritt wird der Hypothalamus aktiviert, in der zweiten Reaktionskette wird das Nebennierenmark über den Sympathikus aktiviert.
Die Amygdala ist ein kleiner mandelförmiger Kern und Teil des Limbischen Systems unseres Gehirns. Die Hirnstruktur hat für unsere Wahrnehmung und das Erleben von Stress und Angst sowie für die Verarbeitung von Emotionen eine wichtige Bedeutung. Sie steuert u. a. die körperlichen und psychischen Reaktionen auf Stresssituationen. Die Amygdala sorgt dafür, dass eine schnelle Reaktion über das sympathische Nervensystem ausgelöst wird. Die Nerven in unserem Rückenmark senden die Botschaft „Stress bzw. Gefahr“ zum Mark der Nebennieren. Dort findet dann die Ausschüttung von Adrenalin und Noradrenalin statt.
Der langsamere Weg der Stressreaktion verläuft über den Hypothalamus. Die Amygdala informiert parallel zum Sympathikus den Hypothalamus, um CRH auszuschütten. Dann wird die Hypophyse angeregt, mehr ACTH freizusetzen, das über den Blutweg zur Rinde der Nebennieren gelangt und dort die Ausschüttung von Cortisol stimuliert. Während der Belastungsphase ist der Cortisolspiegel im Blut erhöht. Ist ausreichend Cortisol vorhanden, bemerken bestimmte Rezeptoren im Gehirn den Zustand und stoppen in der Nebennierenrinde die weitere Bildung und Ausschüttung des Stresshormons. Nun tritt unser parasympathisches Nervensystem in Aktion und sorgt dafür, dass unser Organismus entspannt und wieder zur Ruhe kommt.
In stressigen Situationen überwiegt kurzfristig die Wirkung der Katecholamine Adrenalin und Noradrenalin. Adrenalin wirkt sich auf unser Nervensystem, das Herz-Kreislauf-System, die Muskulatur und den Magen-Darm-Trakt aus. Die Durchblutung der Haut und Verdauungsorgane hingegen nimmt ab, damit die Organe im Körper besser durchblutet werden können, die hauptsächlich zur Bewältigung der Stresssituation benötigt werden. Dazu gehören unsere Skelettmuskeln, der Herzmuskel und die Lunge. Die Bronchien weiten sich, damit mehr Sauerstoff für die Muskeln zur Verfügung gestellt wird und die Leber setzt vermehrt Glukose (Zucker) ins Blut frei, was den Blutzuckerspiegel ansteigen lässt. Zudem stellt Adrenalin durch Fettabbau schnell Energie bereit. Die kurzfristige Stresswirkung empfinden wir möglicherweise als unangenehm, aber sie macht uns nicht krank.
Anders sieht es bei chronischem Dauerstress ohne Erholung aus. In diesem Fall überwiegen die Effekte von Cortisol. Wenn unser Organismus aufgrund von chronischem Stress permanent in Alarmbereitschaft steht, können hohe Adrenalin- und Cortisolspiegel im Blut zu einer Überlastung unseres Körpers führen. Es besteht zudem ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen (koronare Herzerkrankung, Bluthochdruck, Herzinfarkt) und unser Immunsystem kann früher oder später geschwächt werden und mit wiederkehrenden Erkältungen und Infekten einhergehen. Ein dauerhaft hoher Cortisolspiegel kann zu Spannungskopfschmerzen führen, ungesundes Bauchfett einlagern und die Gefahr für Diabetes, Gedächtnisverlust, Lern- und Konzentrationsstörungen erhöhen. Eine dauerhaft aktivierte Stressachse beeinträchtigt zudem andere hormonelle Regelkreise im Körper. So hemmt ein hoher Stresshormonspiegel die Produktion der männlichen und weiblichen Geschlechtshormone Testosteron und Östrogen. Bei Frauen kann der Monatszyklus durcheinandergeraten und Zyklusstörungen entstehen, bei Männern entsteht möglicherweise eine erektile Dysfunktion oder Impotenz.
Aufgrund der ernstzunehmenden Auswirkungen, die chronischer Stress haben kann, ist es wichtig, Methoden zu kennen, die dabei helfen können, Stresshormone zu senken. Eine sinnvolle Möglichkeit besteht darin, regelmäßig Entspannungsübungen wie die Progressive Muskelentspannung oder MBSR zu machen.
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