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Wissenschaft

21. November 2016

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Botenstoff als Wunderwaffe? Neue Forschungsansätze zu Angststörungen

Die gezielte Steuerung von biochemischen Prozessen und neuronalen Signalwegen über den Botenstoff Neuropeptid Y könnte künftig die Therapie von Angststörungen unterstützen. Das zeigen Studienergebnisse aus einem Projekt des Wissenschaftsfonds FWF, die kürzlich im Fachjournal „Neuropsychopharmacology“ veröffentlicht wurden.

 Herzrasen, Schwitzen und Schlafstörungen – Angstsymptome haben die meisten Menschen bereits selbst erlebt. Als Reaktion auf Gefahren ist Angst überlebenswichtig, fällt sie jedoch zu stark aus oder dauert zu lange an, so kann sie zu psychischen Erkrankungen führen: „Angststörungen sind die häufigsten Hirnerkrankungen, jeder fünfte leidet im Laufe seines Lebens daran“, so Ramon Tasan von der Medizinischen Universität Innsbruck. Zur Behandlung werden Medikamente sowie Verhaltenstherapien eingesetzt. Das Problem dabei: Ein großer Anteil der Patientinnen und Patienten spricht kaum darauf an. Häufig können nur die Symptome kurzzeitig gelindert werden. Neue Strategien sind daher gefragt. In einem vom Wissenschaftsfonds FWF unterstützten Projekt haben Tasan und sein Team die neuronalen Schaltkreise und biochemischen Prozesse hinter der Unterdrückung von Angstreaktionen und der Auslöschung von neu erlernter Furcht untersucht und dabei neue Ansatzpunkte für die Entwicklung effektiver therapeutischer Strategien und Medikamente zur Behandlung gefunden.

Neuropeptid Y reduziert Angst

Der Fokus des Projekts lag auf der Rolle der Angststeuerung durch das körpereigene Neuropeptid Y, einem zentralen Botenstoff im Kommunikationsnetzwerk zwischen den Nervenzellen der Gehirnregionen. Voruntersuchungen zeigten, dass das Neuropeptid Y insbesondere über die Aktivierung der Y1 Andockstellen oder „Rezeptoren“ eine angstvermindernde Wirkung ausübt. Tasan zu den Ergebnissen: „Wir haben dann einen weiteren Rezeptor als wichtigen Knotenpunkt im Kommunikationsnetzwerk des Gehirns zur Angstverarbeitung identifizieren können. Dieser als Y2 bezeichnete Rezeptor beeinflusste in Mäusehirnen Bahnen des Mandelkerns, welcher bei Angstreizen die passenden Körperreaktionen wie eine Steigerung von Muskelspannung, Herzfrequenz und Blutdruck auslöst. Die Y2 Rezeptoren sind somit zentral an der Verarbeitung von Angstreizen beteiligt.“ Bisher hatte man angenommen, dass ihre Aktivierung die Freisetzung des schützenden Neuropeptids Y hemmt und somit angststeigernd wirkt. „Wir stellten jedoch fest, dass Y2 Rezeptoren die Wirkung der Y1 Rezeptoren vervielfältigen und die Angstunterdrückung und die Auslöschung neu erlernter Furcht unterstützen“, so Tasan. Die Ergebnisse könnten einen entscheidenden Wendepunkt in der klinischen Entwicklung von Medikamenten gegen Angststörungen darstellen: So könnten Y2 Rezeptoren oder eben das Neuropeptid Y geeignete Zielstrukturen für die Entwicklung neuer Medikamente sein.

Furcht „verlernen“

Für Verhaltenstherapien liefert das Projekt ebenfalls wichtige Ansatzpunkte. So wurde im Mausmodell untersucht, wie Furcht erlernt und wieder verlernt werden kann. „Bei Mäusen wie beim Menschen wird im Laufe der Entwicklung ein Furchtgedächtnis aufgebaut. Dieses ist evolutionär gesehen wichtig, damit Gefahren schnell erkannt und vermieden werden können“, erklärt Tasan. „Bei der Auslöschung von Furcht wird die Information in einem eigenen Extinktionsgedächtnis gespeichert, welches wiederum das Furchtgedächtnis spezifisch unterdrückt.“ Mäuse erlernten in Versuchsreihen mittels Pawlowscher Konditionierung, einen Ton als Gefahr zu identifizieren und diesen später wieder als ungefährlich im Extinktionsgedächtnis zu speichern und damit die Auslöschung zu bewirken. Diese Effekte konnten durch Y2 Rezeptoren verstärkt werden.

Hunger löscht Angst

Dabei zeigte sich, wie eng die neuronalen Schaltkreise für die Nahrungsaufnahme und die Angstregulierung verflochten sind: „Wir haben entdeckt, dass eine Aktivierung der Y4 Rezeptoren durch das Neuropeptid Y das Hungergefühl beeinflusst. Tiere, die keinen Y4 Rezeptor besitzen, waren schlanker, ihnen fehlte jedoch die Fähigkeit zur Angstauslöschung“, erläutert Tasan. „Diese konnten wir jedoch durch eine Adaptierung der Fütterung beeinflussen: Mäuse, denen vor dem Prozess der Angstauslöschung 16 Stunden kein Futter verabreicht wurde, konnten ihre Angstbewältigung verbessern, sie hatten ein stark verringertes Langzeit-Angstgedächtnis, wobei Kurzzeitgedächtnis und Lernen unbeeinflusst blieben.“

Insgesamt eröffnen die kürzlich im Fachjournal „Neuropsychopharmacology“ veröffentlichten Erkenntnisse des FWF Projekts neue Möglichkeiten zur Entwicklung treffsicherer Medikamente sowie verhaltenstherapeutischer Ansätze gegen Angststörungen.

Zur Person

Ramon Tasan hat an der Medizinischen Universität Innsbruck Medizin studiert und anschließend ein PhD-Studium der Neurowissenschaften absolviert. Seit 2004 ist er am Institut für Pharmakologie der Medizinischen Universität Innsbruck tätig. Seine Forschungsschwerpunkte liegen im Bereich der Neurowissenschaften und der Neuropharmakologie mit besonderem Fokus auf die zugrundeliegenden Mechanismen der Angstentstehung und modulierenden Faktoren. 

Publikationen

„The role of Neuropeptide Y in fear conditioning and extinction.“ Tasan R.O., Verma D., Wood J., Lach G., Hormer B., de Lima T.C., Herzog H., Sperk G. (2016) Neuropeptides 55:111 – 126. doi: 10.1016/j.npep.2015.09.007. Epub 2015 Sep 25. (Hybrid OA)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26444585

„Pancreatic polypeptide and its central Y4 receptors are essential for cued fear extinction and permanent suppression of fear.“ Verma D., Hormer B., Made V., Beck-Sickinger A., Herzog H., Sperk G., Tasan R.O. (2016a) Br J Pharmacol doi: 10.1111/bph.13456. [Epub ahead of print] (Hybrid OA)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26844810

„Hunger Promotes Fear Extinction by Activation of an Amygdala Microcircuit.“ Verma D., Wood J., Lach G., Herzog H., Sperk G., Tasan R. (2016b) Neuropsychopharmacology 41: 431 – 439. doi: 10.1038/npp.2015.163. Epub 2015 Jun 11. (Hybrid OA)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26062787

„NPY Y2 receptors in the central amygdala reduce cued but not contextual fear.“ Verma D., Wood J., Lach G., Mietzsch M., Weger S., Heilbronn R., Herzog H., Bonaventure P., Sperk G., Tasan R.O. (2015) Neuropharmacology 99: 665 – 674. doi: 10.1016/j.neuropharm.2015.08.038. Epub 2015 Aug 24. (Hybrid OA)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26314208

 

Bild und Text ab Montag, 21. November 2016, ab 10.00 Uhr MEZ verfügbar unter:
http://scilog.fwf.ac.at

Wissenschaftlicher Kontakt:
Dr. Ramon Tasan
Medizinische Universität Innsbruck
Institut für Pharmakologie
Peter-Mayr-Straße 1a
6020 Innsbruck
T +43 / 512 / 9003 – 71210
E ramon.tasan@i-med.ac.at
W https://www.i-med.ac.at

Der Wissenschaftsfonds FWF:
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T +43 / 1 / 505 67 40 – 8111
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W http://www.fwf.ac.at

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