Das Stammhirn, entwicklungsgeschichtlich der älteste Teil des Gehirns, steuert lebenswichtige Funktionen wie Atmung, Herzfrequenz und Blutdruck. Es ist daher von großer Bedeutung, die Auswirkungen von Medikamenten auf dieses sensible Areal zu verstehen. Dieser Artikel beleuchtet die vielfältigen Aspekte der Medikamentenwirkung auf das Stammhirn, von der Behandlung von Erkrankungen bis hin zu den potenziellen Risiken des "Hirndopings".
Anatomie und Funktion des Stammhirns
Der Hirnstamm bildet die Schnittstelle zwischen dem übrigen Gehirn und dem Rückenmark. Er besteht aus dem Mittelhirn (Mesencephalon), der Brücke (Pons) und dem verlängerten Mark (Medulla oblongata, Nachhirn oder Myelencephalon). Zusammen mit dem Zwischenhirn (Diencephalon), teils auch mit dem Kleinhirn und Teilen des Endhirns wird er oft auch synonym als Stammhirn bezeichnet. Der Hirnstamm umfasst alle Teile des Gehirns, die sich in der embryonalen Entwicklung aus dem sogenannten zweiten und dritten Hirnbläschen entwickelt haben. Zum Stammhirn dagegen werden alle Hirnteile außer dem Großhirn gerechnet.
Der Hirnstamm ist für die essenziellen Lebensfunktionen zuständig wie die Steuerung der Herzfrequenz, des Blutdrucks und der Atmung. Zudem ist er für wichtige Reflexe wie den Lidschluss-, Schluck- und Husten-Reflex verantwortlich. Auch der Schlaf und die verschiedenen Schlaf- und Traumphasen werden hier kontrolliert.
Medikamente und ihre spezifischen Auswirkungen auf das Stammhirn
Einige Medikamente wirken direkt auf das Stammhirn, um spezifische Funktionen zu beeinflussen. Codein beispielsweise dämpft den Hustenreflex, indem es das Hustenzentrum im Stammhirn hemmt. Für diese Codein-Wirkung ist nach derzeitiger Lehrmeinung hauptsächlich Morphin verantwortlich - ein Stoffwechselzwischenprodukt (Metabolit), zu dem Codein in der Leber in geringen Mengen umgebaut wird. Es gibt aber auch Hinweise, dass Codein-6-Glucuronid für die Wirkung verantwortlich ist. Das ist ein weiterer Metabolit, der in der Leber aus Codein gebildet wird. Der Wirkstoff Prothipendyl wirkt vor allem als Dopaminantagonist. Der Wirkstoff bindet vorzugsweise an D1- und D2-Rezeptoren sowie geringfügig an Serotonin- 5-HT2A- Rezeptoren. Dadurch wird die Aktivität von Dopamin und Serotonin gehemmt und das gestörte Gleichgewicht der Neurotransmitter im Gehirn kann sich normalisieren. Zudem wirkt Prothipendyl auf diese Weise beruhigend und schlafanstoßend.
"Hirndoping": Leistungssteigerung durch Medikamente?
Der Leistungsdruck in Schule, Studium und Beruf verleitet manche Menschen dazu, zu vermeintlich leistungssteigernden Substanzen zu greifen. Methylphenidat, auch bekannt als Ritalin, gilt als Wundermittel, von dem sich gesunde Menschen eine gesteigerte Wachheit und Konzentration beim Lern- und Arbeitsmarathon erhoffen. Die Zahl der Ritalin-Verschreibungen steigt. Das ist ein Indiz dafür, dass immer mehr Menschen die Substanz missbrauchen, um ihre geistige Leistungsfähigkeit zu optimieren.
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Tatsächlich können einige Substanzen die Aufmerksamkeit verbessern oder die Erschöpfung bei Schlafentzug mindern. Gesicherte Ergebnisse, die eine leistungssteigernde Wirkung bei Gesunden belegen, fehlen jedoch. Sicher ist nur, dass all diese Präparate Nebenwirkungen haben. Kopfschmerzen und Persönlichkeitsveränderungen wie emotionale Abstumpfung gehören dazu. Eine leistungssteigernde Wirkung durch „Hirndoping“ ist wissenschaftlich nicht belegt.
Ethische und gesellschaftliche Aspekte des "Hirndopings"
Handelt es sich bei der Einnahme leistungssteigernder Medikamente um verwerfliches „Hirndoping“ im täglichen Konkurrenzwettbewerb? Oder kann „Cognitive Enhancement“ die Chancengleichheit fördern - beispielsweise indem es Studierenden mit Nebenjobs und Kindern hilft, Mehrfachbelastungen zu kompensieren?
Die vielfältigen Aspekte des „Hirndopings“ zeigen, wie wichtig es ist, mögliche Folgen des lebenswissenschaftlichen Fortschritts mit einem gesellschaftlichen Diskurs zu begleiten. Dieser muss die ethischen, rechtlichen und sozialen Dimensionen neuer Entwicklungen öffentlich ausleuchten. Die Beteiligung junger Menschen an solchen Diskussionen verläuft bisher meist nur im Hintergrund. Das unterstützte das Forschungsprojekt „JuHdo - Junge Menschen und ihr Umgang mit ethischen, rechtlichen und sozialen Fragen der Leistungssteigerung durch Hirndoping“.
Hirnstammsyndrome und ihre Ursachen
Schädigungen des Hirnstamms führen zu sogenannten Hirnstamm-Syndromen. Diese sind in den meisten Fällen durch den Ausfall von Hirnnerven gekennzeichnet (durch Schädigung der Hirnnervenkerne). Je nach Höhe der Läsion - in Mittelhirn, Pons oder verlängertem Mark - fallen die Funktionen verschiedener Nerven aus. Bei unvollständigen Hirnstamm-Läsionen können die Symptome auf der gleichen oder auf der gegenüber liegenden Körperseite auftreten (wegen der gekreuzten Bahnen).
Wenn Nervenbahnen, die innerhalb des Hirnstamms zu weiter abwärts gelegenen Hirnnervenkernen führen, beidseitig geschädigt sind, entsteht eine Pseudobulbärparalyse. Die wichtigsten Symptome sind Sprech- und Schluckstörungen, beeinträchtigte Zungenbeweglichkeit und Heiserkeit.
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Ein Hirnstamm-Infarkt kann jene Areale betreffen, die für das Bewusstsein oder die Atmung von Bedeutung sind. In einem solchen Fall ist die Läsion lebensbedrohend.
Migräne mit Hirnstammaura
Unter den 47 verschiedenen Migräneunterformen ist die Migräne mit Hirnstammaura oft schwierig von anderen Erkrankungen abzugrenzen. Es können sog. Hirnstammsymptome wie Schwindel (Vertigo), Hörgeräusche (Tinnitus), beidseitige sensorische und motorische Störungen sowie Unfähigkeit zu sprechen (Dysarthrie), zu schlucken (Dysphagie) und Doppelbilder (Diplopie) auftreten. Im Alltag nicht leicht zu erkennen sind Hirnstammsymptome wie Schwindel, Tinnitus, bilaterale sensorische und motorische Störungen sowie Dysarthrie, Dysphagie und Diplopie. Entsprechende Symptome sind bei der Migräne mit Hirnstammaura festzustellen, und diese Form ist teilweise schwierig von transienten ischämischen Attacken (TIA) abzugrenzen. Ist das Versorgungsgebiet der A. basilaris betroffen, können bilateral motorische Störungen auftreten. Zusätzlich können Sehstörungen sowohl in den temporalen als auch in den basalen Gesichtsfeldern beider Augen vorhanden sein, weiterhin Dysarthrie, Schwindel, Hörgeräusche, Hörverlust, Doppelbilder, Ataxie, beidseitige sensorische Störungen in Form von Parästhesien, Bewusstseinsverlust bis hin zum Koma. In Einzelfällen wurden auch weitere Symptome beschrieben, wie z.B. Neben der visuellen Aura findet sich in der Kindheit auch die Migräne mit Hirnstammaura als häufige Ausdrucksweise der Migräneaura. Bei den Kindern treten neurologische Störungen in Form von beidseitigen Gesichtsfeldstörungen, Tonusverlust, Nystagmus, Doppelbildern, Dysarthrie und Bewusstseinsstörungen auf. Die Attacken treten zwar in der Regel mit großen zeitlichen Intervallen auf, können jedoch 24 bis 72 Stunden andauern.
Hirnmetastasen
Für Patienten und ihre Angehörige ist es eine erschreckende Diagnose: Hirnmetastasen. Bereits durch die Krebserkrankung belastet, ist das Auftreten von Metastasen ein erneuter Tiefschlag. Zwar ist die Prognose für Patienten mit Hirnmetastasen leider noch immer nicht gut. Metastasen sind Absiedlungen von Tumoren, die zunächst in einem anderen Organ entstanden sind und dort einen sogenannten Primärtumor gebildet haben. Von diesem ursprünglichen Tumor können Krebszellen über Blut- oder Lymphbahnen abwandern, sich in einem weiteren Organ vermehren und eine Metastase (Tochtergeschwulst) bilden. Diese Geschwulst enthält Zellen des Primärtumors und nicht des sie umgebenden Gewebes. Aus diesem Grund ist es möglich, anhand einer Laboruntersuchung von Hirnmetastasen-Gewebe auf den Primärtumor zu schließen, der in einigen Fällen noch unbekannt ist. In das Gehirn gelangen wandernde Tumorzellen über die Blutbahnen.
Aufgrund des verlängerten Überlebens von Krebspatienten, der Verbesserung von Diagnosetechniken, wie zum Beispiel der Magnetresonanztomografie (MRT), und deren häufigere Anwendung steigt die Anzahl an diagnostizierten Hirnmetastasen. Sie sind mittlerweile häufiger als Tumoren, die direkt im Gehirn entstehen. Besonders häufig findet man Hirnmetastasen bei Primärtumoren der Lunge, der Brust sowie beim schwarzen Hautkrebs.
Hirnmetastasen müssen zunächst keine Symptome verursachen. Meist treten Beschwerden bei bereits fortgeschrittenem Wachstum oder dem Befall empfindlicher Hirnregionen auf. Ob Symptome auftreten und welche dies sein können, hängt vornehmlich von Lage und Größe der Metastase ab. Viele Patienten berichten zunächst von lang andauernden, starken Kopfschmerzen, die sich durch die Einnahme von Schmerzmitteln nicht merklich verbessern. Auch von Übelkeit bis hin zum Erbrechen wird berichtet.
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Wurde der Verdacht auf eine Hirnmetastase durch bildgebende Methoden, wie zum Beispiel die MRT, bestätigt, gibt es mehrere Möglichkeiten, diese zu behandeln. Zunächst steht die Linderung der Symptome im Vordergrund, um die Lebensqualität des Patienten zu erhalten oder wiederherzustellen. Ob und wie Hirnmetastasen behandelt werden, hängt von mehreren Faktoren ab. Zum einen entscheidet die Größe und Lage der Metastase, welche Behandlung für den Patienten infrage kommt. Auch die Anzahl der Metastasen spielt bei der Therapiewahl eine Rolle. Doch nicht immer ist eine Operation möglich oder sinnvoll. Neben der Lage und der Anzahl der Metastasen kann auch der Gesundheitszustand des Patienten eine Operation unmöglich machen. In diesen Fällen wird oftmals eine Strahlentherapie durchgeführt. Mittlerweile gehört auch die medikamentöse Therapie zu den zusätzlichen Behandlungsmöglichkeiten bei einigen Patienten mit Hirnmetastasen.
Medizinisches Cannabis und seine Wechselwirkungen
Wie bei jeder medizinischen Anwendung können auch Medizinalcannabisblüten Nebenwirkungen und Wechselwirkungen verursachen. Häufige Nebenwirkungen bei Medizinalcannabisblüten wie beispielsweise Schwindel, Müdigkeit, rote Augen oder Kopfschmerzen sind meist Folge einer zu hohen Dosis. Hierbei empfiehlt sich stets eine Dosissenkung. Bei sachgerechter Anwendung gelten medizinische Cannabisblüten als gut verträglich. Es handelt sich um natürliche Wirkstoffe, die keine Wirkung auf das Stammhirn entfalten und somit keine Atemdepression verursachen können.
Die Wechselwirkung von Medizinalcannabisblüten mit anderen Medikamenten ist komplex. Dies hat mit spezifischen Vorgängen im Körper beim Abbau der Cannabinoide in der Leber zu tun. Die Cannabinoide THC und CBD können dabei sowohl als Täter wie auch als Opfer fungieren. Sie hemmen pharmakokinetisch die CYP-Enzyme und werden als Substrat abgebaut.
Pharmakokinetisch können daher potenziell alle Medikamente, die in der Leber metabolisiert werden, durch den Abbau der Cannabiswirkstoffe in ihrer Wirkung geschwächt beziehungsweise verstärkt werden. Dies ist besonders bei Arzneimitteln mit engem therapeutischem Fenster der Fall. Wechselwirkungen mit therapeutisch relevanten Arzneimittelgruppen wie Antikoagulanzien, Antiepileptika, Immunsuppressiva, Makrolid-Antibiotika und Antimykotika, Analgetika und Medikamenten mit Wirkung auf das zentrale Nervensystem sind bekannt und treten dabei meist dosisabhängig auf.
In der Beratung ist daher stets die aktuelle Medikation der Patient:innen zu berücksichtigen.
Meningeome und ihre Behandlung
Hirn und Rückenmark sind von drei schützenden Membranen - also Hirnhäuten - umgeben, den sogenannten Meningen. Mit 35 % zählen Meningeome zu den häufigsten Tumoren des zentralen Nervensystems (ZNS). Sie treten vermehrt ab dem 50. Lebensjahr auf. Jährlich erkranken etwa 6 von 100.000 Einwohnern. Die meisten Meningeome wachsen sehr langsam und das umgebende Gewebe passt sich gut an. Deshalb können sie relativ groß werden, bevor Meningeome Symptome verursachen. Zufällig entdeckte Meningeome rufen oft keine Symptome hervor. Die Symptome eines Meningeoms hängen davon ab, wo der Tumor entstanden ist und welche Regionen des Gehirns er in Mitleidenschaft zieht. Mittellinientumoren können bei älteren Patienten zudem eine Demenz mit wenigen anderen fokalen neurologischen Defiziten verursachen. In der Schwangerschaft kann das Wachstum der Meningeome beschleunigt verlaufen.
Meningeome entstehen überall, wo Hirnhäute vorkommen. Meningeome unterscheiden sich also insbesondere durch ihre Lokalisation. der vorderen und mittleren Schädelgrube (u. a. der hinteren Schädelgrube (u. a. Meningeome werden - wie alle Hirntumoren - auf ihre individuellen Eigenschaften untersucht und dann klassifiziert. Die meisten Meningeome entstehen ohne spezielle Ursache. Am häufigsten sind genetische Veränderungen bestimmter Tumorsuppressorproteine verantwortlich. Diese Proteine sind dafür zuständig, die Wahrscheinlichkeit zu senken, dass sich aus einer Zelle eine Tumorzelle entwickelt. Meningeome unterscheiden sich durch ihre Lage auf der äußersten Hirnhaut (Dura mater) und durch charakteristische Ausläufer in ebendiese. Zudem weisen sie eine intensive Kontrastmittelaufnahme auf. Eine Computertomografie (CT) nach Kontrastmittelgabe kann den Tumor sehr gut nachweisen. Sollte eine Behandlung notwendig sein, ist die Prognose in den meisten Fällen gut. Da es sich in über 90% um eine gutartige Tumorerkrankung handelt, kann sie durch eine Operation geheilt werden. Für Meningeome Grad I, die nicht vollständig entfernt werden konnten, empfehlen Experten ebenfalls Kontroll-MRT-Aufnahmen. Es gibt jedoch auch sehr seltene aggressive Meningeom-Untergruppen (WHO Grad III). Zudem können auch langsam-wachsende Meningeome (WHO Grad I oder II) schwierig zu behandeln sein. Etwa durch eine schwer erreichbare Lokalisation oder durch die unmittelbare Nähe zu Nerven- und Gefäßstrukturen. In 90 % der Fälle handelt es sich um langsam wachsende Tumoren, die gutartig sind. Sie können eine beträchtliche Größe erreichen, bevor Symptome auftreten. Es gibt jedoch auch seltene aggressive Meningeom-Untergruppen, die eine sehr hohe Rezidivrate und rasches Wachstum zeigen.
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