Dopamin, ein wichtiger Neurotransmitter, steht im Zentrum zahlreicher Forschungsarbeiten, die sich mit neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen befassen. Die hier zusammengetragenen Informationen aus verschiedenen Studien bieten Einblicke in die vielfältigen Aspekte von Dopamin, von seiner Rolle bei Lernprozessen und Belohnungsverarbeitung bis hin zu seinem Einfluss auf komplexe Erkrankungen wie Schizophrenie und Morbus Parkinson.
Dopamin und Lernprozesse im Alter
Eine Studie von Dr. Björn Schott und Prof. Emrah Düzel an der Klinik für Neurologie II in Magdeburg untersuchte die Unterschiede im Lernverhalten zwischen jungen und alten Menschen. Dabei zeigte sich, dass ältere Menschen genauso gut lernen können wie jüngere, jedoch etwas mehr Zeit benötigen. Interessant war, dass die Aussicht auf Belohnung die jungen Probanden zu schnelleren und korrekteren Antworten motivierte, während die Leistung der Senioren davon unbeeinflusst blieb.
Mithilfe der funktionellen Bildgebung konnte gezeigt werden, dass bei jungen Probanden die Hirnregionen im Streifenkörper und Mittelhirn, die für die Verarbeitung von Belohnungserwartung zuständig sind, besonders aktiv waren. Diese Regionen sind durch den Neurotransmitter Dopamin geprägt. Die Forscher fanden heraus, dass die funktionelle Kopplung im mesolimbischen System, also die gemeinsame Aktivität von Mittelhirn und Streifenkörper, eine wichtige Rolle bei der neuronalen Belohnungsverarbeitung spielt. Eine gestörte Kopplung wurde bei Parkinson-Patienten festgestellt, die neben motorischen Schwierigkeiten auch unter Depressionen und kognitiven Problemen leiden, was vermutlich auf einen Dopaminmangel im Belohnungszentrum zurückzuführen ist.
Eine weitere Studie von Dr. Nico Bunzeck, ebenfalls aus der Arbeitsgruppe von Prof. Düzel, fand Hinweise darauf, dass altersbedingte Veränderungen des Dopamin-Stoffwechsels Auswirkungen auf Lernleistungen haben könnten. Die Reaktion des Hippocampus auf neue Bilder war abhängig von der Aktivität Dopamin-produzierender Zellen im Mittelhirn.
Diese Forschungsergebnisse unterstreichen die Bedeutung von Dopamin für Lernprozesse und Belohnungsverarbeitung und zeigen, wie sich diese Prozesse im Alter verändern können. Sie liefern auch wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung von Therapien zur Unterstützung des Lernens und der kognitiven Funktionen im Alter.
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Dopamin und Schizophrenie: Neue Erkenntnisse durch chinesisch-deutsche Kooperation
Eine chinesisch-deutsche Kooperation zwischen der University of Electronic Science and Technology of China in Chengdu und der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf untersuchte die Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen Schizophrenie, bipolarer Störung mit psychotischen Symptomen und schizoaffektiver Störung. Durch Messungen der elektrischen Aktivität des Gehirns mittels EEG, molekulare Informationen und KI-Systeme konnten Muster in den Daten erkannt werden, die wichtige Diagnoseinformationen lieferten.
Die Studie zeigte Unterschiede in den Serotonin- und Dopaminsystemen des Gehirns zwischen den verschiedenen Krankheitsbildern. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass bestimmte Zellen im Gehirn, die Astrozyten, und Gene, die die Bildung von Synapsen und die Signalübertragung steuern, eine wichtige Rolle bei den Erkrankungen spielen. In den von den Erkrankungen betroffenen Regionen sind Gene besonders aktiv, die für die Stabilisierung und Neubildung von Synapsen wichtig sind.
Diese Ergebnisse tragen dazu bei, psychische Erkrankungen besser voneinander abzugrenzen und objektive, messbare Gehirnmerkmale zu identifizieren. Sie eröffnen auch neue Wege für weitere Untersuchungen und die Entwicklung gezielter Therapien.
Pharmakologische Beeinflussung von Tics durch Dopamin-modulierende Substanzen
Eine Übersichtsarbeit von Mogwitz, Buse, Wolff und Roessner aus dem Jahr 2018 befasst sich mit der pharmakologischen Behandlung von Tics mit Dopamin-modulierenden Substanzen. Tics sind repetitive, stereotype Bewegungen oder Lautäußerungen, die häufig mit Störungen wie dem Tourette-Syndrom einhergehen. Dopamin spielt eine zentrale Rolle bei der Pathophysiologie von Tics, und Dopamin-modulierende Medikamente werden häufig zur Behandlung eingesetzt.
Die Übersichtsarbeit bietet ein Update zu den verschiedenen Dopamin-modulierenden Substanzen, die zur Behandlung von Tics eingesetzt werden, und diskutiert ihre Wirkmechanismen, Wirksamkeit und Nebenwirkungen.
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Dopamin und Nikotin: Genetische Aspekte
Mehrere Studien untersuchen den Zusammenhang zwischen Dopaminrezeptorgenen (insbesondere DRD2) und Nikotinabhängigkeit. Nikotin beeinflusst die dopaminerge Neurotransmission, was zu den suchterzeugenden Eigenschaften von Nikotin beiträgt. Genetische Variationen in Dopaminrezeptorgenen können die Anfälligkeit für Nikotinabhängigkeit beeinflussen.
Dopamin und Morbus Parkinson: Neue Therapieansätze
Morbus Parkinson ist eine neurodegenerative Erkrankung, die durch den Verlust Dopamin-produzierender Neuronen in der Substantia nigra gekennzeichnet ist. Die derzeitigen Behandlungsmöglichkeiten konzentrieren sich hauptsächlich auf die Linderung der Symptome, indem sie den Dopaminmangel ausgleichen.
In den letzten Jahren wurden jedoch neue Therapieansätze entwickelt, die über die reine Dopamin-Substitution hinausgehen. Dazu gehören:
- Neue Arzneiformen von Levodopa: Multipartikel-Formulierungen, die eine gleichmäßigere Dopamin-Versorgung gewährleisten und Wirkungsfluktuationen reduzieren.
- Dopaminrezeptor-Agonisten in retardierter Form: Ropinirol und Pramipexol mit verlängerter Freisetzung, die eine einmal tägliche Einnahme ermöglichen und das Nebenwirkungspotenzial verringern.
- Apomorphin-Infusion: Eine kontinuierliche subkutane Apomorphin-Infusion, die die Probleme der kurzen Halbwertszeit und der emetischen Wirkung umgeht.
- Safinamid: Ein reversibler MAO-B-Hemmer mit geringerem Interaktionspotenzial und ohne Notwendigkeit einer Tyramin-armen Diät.
- Opicapon: Ein hoch potenter COMT-Inhibitor, der die Dopamin-Konzentration im synaptischen Spalt erhöht und nur einmal täglich eingenommen werden muss.
- Pimavanserin: Ein selektiver inverser Agonist am 5-HT2A-Rezeptor zur Behandlung der Parkinson-Psychose, der die motorischen Symptome nicht verschlechtert.
- Istradefyllin: Ein A2A-Rezeptor-Antagonist, der die dopaminerge Neurotransmission aktiviert.
- Tozadenant und Dipraglurant: Substanzen, die das Ungleichgewicht der Neurotransmittersysteme ausgleichen sollen.
- GM1-Ganglioside und GM608: Oligopeptide, die potenziell krankheitsmodifizierende Eigenschaften haben und das Überleben von Neuronen steigern könnten.
Diese neuen Therapieansätze bieten Parkinson-Patienten die Hoffnung auf eine bessere Lebensqualität und eine Verlangsamung des Krankheitsfortschritts.
mRNA-basierte Impfstoffe bei Autoimmunerkrankungen des Nervensystems
Eine aktuelle Studie in Science zeigte, dass mRNA-basierte Impfstoffe auch eine antigenspezifische Toleranz als therapeutischen Ansatz für Autoimmunerkrankungen induzieren können. Die selektive, nanopartikuläre Verabreichung von nukleosidmodifizierter, Autoantigen-kodierender mRNA (1-Methylpseudouridin (m1Ψ) mRNA) in lymphatisches Gewebe-residenten CD11c+ Antigen-präsentierenden Zellen (APCs) führte zur Induktion und Aufrechterhaltung der peripheren Toleranz in Mausmodellen der Multiplen Sklerose.
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Der Einsatz von m1Ψ mRNA, die neuronale Antigene wie NMDAR, LGI1 oder andere kodiert, könnte in Tiermodellen der Autoimmunenzephalitis als neue Behandlungsperspektive für diese Gruppe von Autoimmunerkrankungen getestet werden.
Weitere Forschungsbereiche
Die bereitgestellten Informationen deuten auf weitere Forschungsbereiche hin, in denen Dopamin eine Rolle spielt:
- Angst vor Progression bei Eltern von Kindern mit Krebs: Eine Studie untersuchte die psychometrischen Eigenschaften eines Fragebogens zur Erfassung der Angst vor Progression bei Eltern von krebskranken Kindern.
- Essstörungen: Mehrere Studien befassen sich mit den neurobiologischen und psychologischen Aspekten von Anorexia nervosa, einschließlich der Rolle von Rumination und Emotion Regulation.
- Autismus-Spektrum-Störung: Studien untersuchen die diagnostische Genauigkeit von ADOS und ADOS-2 sowie die Beeinträchtigung der Geruchswahrnehmung bei Autismus-Spektrum-Störung.
- ADHS: Studien untersuchen den Zusammenhang zwischen Geschwistern und Geburtsreihenfolge sowie den Einfluss von Refraktionsfehlern auf das Auftreten von ADHS.
- Umweltfaktoren und neurologische Erkrankungen: Studien untersuchen den Einfluss von Luftverschmutzung auf kognitive Funktionen und die Rolle von Östrogenrezeptor-Polymorphismen bei neurodegenerativen Erkrankungen.
- Nebenwirkungen von Neuroleptika: Studien untersuchen die hämatologischen und metabolischen Effekte von Neuroleptika, insbesondere von Clozapin.