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Gesundheitsgespräch - Bayerischer Rundfunk

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Gesundheitsgespräch
Neurologie - Das Geheimnis der Nerven und der Botenstoffe
Sendedatum:
14.03.2015
Von: Uli Hesse
Experte:
Prof. Dr. med. Andreas Straube, Leiter der neurologischen Intensivstation am
Klinikum Großhadern in München.
"Ich bin genervt!" oder "Das geht mir auf die Nerven!" - alltägliche Stoßseufzer.
Doch was hat das mit dem Nervensystem zu tun?
Erst einmal gar nichts, sagt Prof. Straube. Mit diesen typischen
Befindlichkeitsstörungen wie Niedergeschlagenheit und Stress beschäftigen
sich Psychologen und Psychiater. Zum Neurologen werden dagegen Patienten
geschickt, die Nervenschmerzen haben, Lähmungen oder Gefühlsstörungen
haben, aber auch schnell vergessen oder Bewegungen nur schlecht
koordinieren können. Dann vermuten die Ärzte eine Entzündung oder Störung
der Nerven im Körper oder der Nervenverbindungen im Gehirn.
Die Nervenzelle
Mehrere Milliarden Nervenzellen enthält das menschliche Gehirn, wobei etwa
die Hälfte davon im Großhirn und die andere Hälfte im Kleinhirn lokalisiert sind,
Millionen weitere sind im ganzen Körper verstreut. Letztlich beruhen alle
Empfindungen und Bewegungen auf der koordinierten Aktivität von
Nervenzellen im Gehirn.
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Aufbau eines Neuron
Die Nervenzelle besteht aus dem Zellkörper und verschiedenen Arten von
Zellfortsätzen: vielfach verzweigte Dendriten (vergleichbar mit Antennen) und
dem Axon (vergleichbar einem Sender) zur Weiterleitung von Information. Am
Ende geht das Axon in Synapsen über, die den Kontakt zu anderen
Nervenzellen, aber auch den Muskelzellen herstellen. Die Synapsen haben
jedoch keine direkte Verbindung mit den anderen Zellen, sondern es besteht
ein feiner Spalt zu den anderen Zellen, der sogenannte synaptische Spalt. Die
Nervenzellen schütten nun bei Aktivierung in diesen Spalt Substanzen aus, die
sogenannten Neurotransmitter, die dann auf der anderen Seite des Spaltes an
der Zellwand der nächsten Zelle einen Prozess starten. Man kann sich das wie
einen Schlüssel und ein genau dafür passendes Schloss vorstellen.
Nervenzelle ist nicht gleich Nervenzelle
Die Nervenzellen lassen sich auf dem Boden ihrer Form und Funktion in
verschiedene Unterformen unterscheiden. Sensorische Zellen tragen
spezifische Rezeptoren, die zum Beispiel auf Druck, Schmerzreize oder
Bewegung reagieren und so zum Beispiel den Schall wahrnehmen können.
Was in den Nervenzellen los ist
Untersucht man das Innere einer Nervenzelle, so findet man dort eine andere
Konzentration von Salzen (Ionen) als in der Umgebung. So sind im Zellinneren
relativ viele Kaliumionen und weniger Natriumionen. Nach außen ist die
Nervenzelle durch eine Isolierschicht begrenzt, die durch Ionenkanäle
durchbrochen wird. Diese Kanäle können sich auf Signal (elektrisch oder
chemisch) öffnen, sodass dann Ionen aus- und eintreten.
Wird nun durch die Neurotransmitter im synaptischen Spalt ein Prozess
gestartet, so kann es zum Beispiel zu einer Öffnung von Poren (Ionenkanälen)
in der Zellwand kommen und Natriumionen strömen in die Zelle und
Kaliumionen strömen nach draußen. Dieses führt dann zu einer Änderung des
elektrischen Potentials (Depolarisation), welches dann weitere Prozesse in der
Zelle triggert, Solche Prozesse können die Aktivierung von Eiweißstoffen in der
Zelle aber auch das vermehrte Ablesen von genetischer Information im Zellkern
sein. Das elektrische Potential kann sich darüber hinaus am Axon entlang
weiter fortpflanzen.
Nervenzellen sind etwas ganz besonderes
Nervenzellen zeichnen sich durch schnelle Ionenströme, also schnellem
Austausch von Ionen vom Zellaußen nach -innen und umgekehrt, aus. Überall
im menschlichen Körper befinden sich Nervenzellen; in den inneren Organen
sind nur relativ wenige, im Gehirn natürlich ganz viele. Im Gehirn gibt es auch
die sogenannten Gliazellen in der Funktion von Stützzellen. Prof. Andreas
Straube: "Man kann auch sagen, Gliazellen sind das Bindegewebe des
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Gehirns. Früher dachte man, dass sie nur Struktur geben, aber mittlerweile
weiß man, dass sie auch an der Informationsübertragung beteiligt sind und bei
vielen Krankheiten eine Rolle spielen. Gliazellen sind auch wesentlich an der
Steuerung des Abbaus von Neurotransmittern und auch von Abbauprodukten
des Zellstoffwechsels beteiligt."
Was Nervenzellen verändert
Viele Medikamente nehmen Einfluss auf die Ionenkanäle, indem sie sie diese
Ionenkanäle in ihrer Funktion beeinflussen. Zum Beispiel funktioniert Valium als
Beruhigungsmittel, indem es den Chloridkanal eher offen hält. Lokalanästhetika
hingegen sind Natriumkanalblocker, in deren Folge die Nervenzellen stumm
bleiben und keine Informationen weitergeben.
Wie bleiben Nervenzellen belastbar?
Prof. Andreas Straube: "Neuronen lassen sich nicht durch Ernährung oder
Übungen 'dopen'. Wir wissen jedoch, dass anhaltende geistige Tätigkeit die
Gesamtleistung des Gehirns verbessert und auch ein Schutz vor der
Alzheimererkrankung sein kann. Aber ehrlich gesagt, wissen wir nicht, warum
das so ist. Wer viel neues Wissen aufnimmt, schafft wahrscheinlich auch viele
neue Verbindungen (Synapsen) und begünstigt möglicherweise die
Neuentstehung von Nervenzellen (Neuroneogenese). Durch spezielle
Bildgebungsuntersuchungen konnte man nachweisen, dass das Trainieren von
motorischen Funktionen aber auch wiederholte Schmerzreize zu
Veränderungen der grauen Substanz führen, die sich beim Weglassen der
Auslöser sich diese Veränderungen auch wieder zurückbilden können. Darüber
gibt es Hinweise, dass körperliche Bewegung auch direkt zu der Neubildung
von Nervenzellen in spezifischen Hirnarealen beitragen kann."
Wenn die Information nicht mehr fließt …
Nervenzellen brauchen zur Aufrechterhaltung der Differenz der
Ionenkonzentration zwischen Innen und Außen viel Energie. Alles, was diese
Energiebereitstellung stört, führt zu einer Störung der Nervenzellfunktion. Wenn
die Störung des Energiehaushaltes zu stark ist, können beispielweise zu viele
Kalziumionen einfließen und damit die Nervenzelle durch Aktivierung von
Abbauprozessen zum Absterben bringen. Prof. Andreas Straube: "Das größte
Energiedefizit kann durch die Blutminderversorgung wie bei einem Schlaganfall
entstehen. Aber auch Alterungsprozesse spielen eine Rolle: Beispielsweise
Ablagerungen an den Nervenzellen, wie bei der Alzheimererkrankung, die
toxisch auf die Zelle wirken. Außerdem können Situationen auftreten, in denen
die Zellen zu viel Energie verbrauchen und sich erschöpfen, wie bei lang
andauernden epileptischen Anfällen."
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Kranke Kraftwerke
Eine besondere Gruppe von Erkrankungen umfasst Störungen der
Mitochondrien, den Kraftwerken der Zellen, die recht typisch dann auch zu
einer Störung von sensorischen Zellen, Muskelzellen und Nervenzellen des
Gehirns führen.
Tipp: Wie man Nervenzellen frisch hält
Alles, was das Herzkreislaufsystem stärkt, ist auch gut für Nervenzellen, weil
sie so gut durchblutet bleiben: viel Bewegung, normale Blutdruckwerte, geistig
rege bleiben und nicht rauchen - sind laut Prof. Straube die wichtigsten
Faktoren und - so Prof. Andreas Straube: "Alkohol in hohen Dosierungen führt
zu vermehrten Gefäßschäden, in normalen, niedrigen Dosierungen wirkt es
jedoch eher Gefäßprotektiv. Möglicherweise wirkt Vitamin B12 und Folsäure
auch schützend."
Das Nervensystem - die Informationszentrale
Das Nervensystem besteht aus dem Zentralnervensystem, also aus Gehirn und
Rückenmark, und dem peripheren Nervensystem, also den Signalstrecken, die
sich durch den gesamten Körper ziehen.
Gehirn und Nerven: Zentrale und Kommunikationssystem
Im Grunde ist das Gehirn eine einzige große Informationszentrale, so Prof.
Straube. Zum Beispiel besteht das Großhirn aus einem Netzwerk von mehr als
10 Milliarden Nervenzellen, die mit ihren Ausläufern, den Nervenfasern,
miteinander verflochten sind. Fortlaufend erreichen Informationen über die
Nervenbahnen aus dem Rückenmark und den Hirnnerven das Gehirn, das
Gehirn wiederum schickt Informationen und Befehle weiter, ebenfalls über das
Rückenmark und die Nerven.
Nervenzellen gibt es überall
Prof. Andreas Straube: "Nervenzellen spielen im gesamten Körper eine Rolle,
sie steuern auch innere Organe wie Herz oder Darm." Deshalb können
Nervenstörungen Symptome und Krankheiten verursachen, die auf den ersten
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Blick nicht einer Nervenkrankheit entsprechen. Herzrasen beispielsweise kann
durch den Ausfall eines sogenannten vegetativen Nervs – dem
Parasympathikus, der das Herz bremst - verursacht werden. Auch Durchfälle,
zum Beispiel im Rahmen einer Zuckerkrankheit, entstehen manchmal durch
den Ausfall dieses Nervs. Auch die Blase und die Sexualorgane unterliegen der
Steuerung durch sogenannte vegetative Nervenfasern. Die vegetativen
Nervenfasern bilden in den inneren Organen (aber auch in der Nähe der
Wirbelsäule) ein Geflecht, welches auch das kleine Gehirn des Darmes
genannt wird.
Ursachen für Nervenstörungen
Periphere Nerven können durch die unterschiedlichsten Krankheiten und Stoffe
geschädigt werden und dadurch schmerzen.
Zu den häufigsten Ursachen Prof. Straube:
- Zuckerkrankheit
- Alkoholismus
- Medikamente wie Zytostatika und Virostatika
- Infektionskrankheiten wie Gürtelrose, Borreliose und AIDS
- In den Entwicklungsländern führt aber auch zum Beispiel die Lepra zu
Nervenschäden.
- Erkrankungen aus dem Formenkreis des Rheumas.
- In vielen Fällen führt aber auch direkter Druck auf diese peripheren
Nerven im Rahmen einer Verletzung (z.B. Oberarmbruch, Gipsschalen
am Knie) zu einer Störung.
Aufbau des Nervensystems
Die Nervenbahnen laufen vom Gehirn durch das Rückenmark in der
Wirbelsäule. Zwischen zwei Wirbeln treten jeweils Nervenbündel aus, die einen
bestimmten Bereich des Körpers mit Informationen versorgen, aber auch
Informationen aus dem Körper ans Gehirn weitergeben. Daher gibt es
unterschiedliche Nerven: Manche Nerven registrieren Berührungen, Druck und
Schmerzen und leiten diese Impulse ans Rückenmark weiter. Andere Nerven
ziehen vom Rückenmark zu den Muskeln; dadurch werden Bewegungen
veranlasst und gesteuert.
Untersuchungen beim Neurologen
Vor der körperlichen Untersuchung befragt der Neurologe den Patienten
ausgiebig: Seit wann hat er Probleme? Sind sie schlimmer geworden? Haben
sich die Symptome ausgeweitet? Prof. Andreas Straube: "Das ist zwar
zeitaufwendig, aber allein dadurch lässt sich schon sehr viel klären."
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Körperliche Untersuchung
Anschließend werden die Reflexe, das Fühlen, die Muskelkraft, die Motorik im
Stehen und Gehen und mögliche Lähmungserscheinungen getestet.
Beispiel: Schmerz-Reflexe
Bevor man noch "Au!" schreien kann, hat man die Hand schon von der glühend
heißen Herdplatte weggezogen. Was passiert dabei? Die Nerven haben das
Schmerzsignal („Achtung Hitze“) schnellstmöglich ans Rückenmark
weitergeleitet. Doch bevor das Gehirn den Befehl "Wegziehen!" geben kann,
hat das Rückenmark schon die Notbremse gezogen und ein motorisches Signal
in umgekehrte Richtung zur Hand geschickt.
Untersuchungen mit Geräten
Abhängig von der ersten Untersuchung setzt der Neurologe dann die
technische Diagnostik ein:
Beispielsweise das Elektroenzephalogramm (EEG), das die elektrische
Tätigkeit von Hirnzellen registriert.
Moderne bildgebende Verfahren wie die Kernspintomographie werden
ebenfalls gerne eingesetzt; durch die schichtweise Aufnahmetechnik lassen
sich die Strukturen des Gehirns und des Rückenmarks optimal darstellen.
Durch die Gabe von radioaktiv-markierten Stoffen, die sich z.B. gezielt an
bestimmte Ionenkanäle/Rezeptoren anlegen, kann auch der
Zentralstoffwechsel dieser Systeme bildgebend untersucht werden (sogenannte
Liganden-PET-Untersuchungen).
Eine Fortentwicklung dieser Technik lässt sogar die Bestimmung der
lokalen Hirntätigkeit zu.
Um die elektrische Leitfähigkeit und Tätigkeit von Nerven zu messen, wählt der
Neurologe die Elektroneurographie. Damit lassen sich Verletzungen und
Schädigungen des peripheren Nervensystems untersuchen.
Lumbalpunktion
Um das Nervenwasser zu untersuchen, schiebt der Neurologe eine schmale
Kanüle zwischen die Rückenwirbel hindurch bis zu dem Rückenmarkskanal.
Das Rückenmark wird dabei wird nicht gefährdet. Prof. Andreas Straube: "Aus
der Zusammensetzung des Nervenwassers - auch Rückenmarksflüssigkeit
genannt - lassen sich Entzündungen des Rückenmarks oder des Gehirns
ablesen. Die Untersuchung ist zwar unangenehm, aber meist nicht schmerzhaft
und ungefährlich."
Zusammenarbeit mit anderen Fachärzten
Manche Krankheiten und Nervenstörungen werden von Psychiatern und
Neurologen begutachtet. Denn auch seelisches Erleben sei ein Resultat von
Prozessen im Gehirn, so Prof. Straube, folglich könne natürlich jede Störung
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des Gehirns zu einer seelischen Störung führen. Beispielsweise kann ein
Hirntumor, der die vorderen Anteile des Gehirns umfasst, Veränderungen
ähnlich einer Depression und Entzündungen ähnlich einer Schizophrenie
hervorrufen. Ein Fall für den Neurologen sind dabei immer entzündliche
Erkrankungen oder Durchblutungsstörungen im Gehirn und Entzündungen des
Nervensystems.
Beispiel: Schwindel
Schwindel kann durch die unterschiedlichsten Störungen verursacht werden.
Entweder liegt es am Innen-Ohr - dann ist der HNO-Arzt zuständig. Eine andere
Ursache sind Sehstörungen - der Augenarzt kann Abhilfe schaffen. Manche
Schwindelarten werden durch Angsterkrankungen hervorgerufen, dann hilft der
Psychiater oder Psychologe. Aber Schwindel kann auch durch Störungen im
Kleinhirn und Hirnstamm entstehen - darüber weiß der Neurologe Bescheid. Im
Grunde müsste ein Arzt all diese Gebiete kennen, um erfolgreich behandeln zu
können. Daher hat das Klinikum Großhadern eine Schwindelambulanz
eingerichtet, in der alle möglichen Ursachen nacheinander untersucht werden,
siehe unter:
•
www.schwindelambulanz-muenchen.de
Behandlung verschiedener Krankheitsbilder
Typische neurologische Erkrankungen und Störungen des Gehirns sind unter
anderem Schlaganfall, Kopfschmerzen und Parkinson. Die
Therapiemöglichkeiten reichen von Operation über Medikation bis hin zur
Hirnstimulation. Prof. Andreas Straube: "Zum Glück geben sich
Rückenschmerzen relativ häufig spontan. Der normale Rückenschmerz
verschwindet in der Regel nach sieben bis 14 Tagen mehr oder weniger von
alleine."
Gezielte Hilfe beim Bandscheibenvorfall
Wenn nicht, dann verordnet Prof. Straube beispielsweise eine Kombination aus
Schmerzmitteln (wie den Entzündungshemmstoffen Diclofenac oder Ibuprofen)
und gezielte Krankengymnastik.
Die Bandscheibenoperation
Bestehen deutliche Lähmungen oder kommt es zu keiner Besserung, kommt
eine Operation in Betracht: Dabei entfernt der Neurochirurg das
Bandscheibengewebe, welches die Nervenwurzel bedrängt. Im Bereich des
Wirbelbogens macht er eine mikroskopisch kleine Erweiterung und saugt
entweder das störende Gewebe ab oder beseitigt es mit einer schmalen Zange.
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Medikamente gegen Kopfschmerzen
Bei chronischen Kopfschmerzen empfiehlt Prof. Straube eine Kombination aus
psychologischen Maßnahmen (z.B. Entspannungstraining), Bewegungstherapie
und Medikamenten, die z.T. prophylaktisch über einen längeren Zeitraum
genommen werden müssen. Außerdem verschreibt er je nach KopfschmerzTyp vorbeugend Antidepressiva, Beta-Blocker und Antikonvulsiva. In der
Kopfschmerzattacke kommen nicht-steroidale Antirheumatika und Triptane zum
Einsatz. In Einzelfällen (chronische Migräne) spritzt man Botulinumtoxin in die
Muskulatur am Nacken, Stirn und Schläfe.
Erfolgreich gegen Kopfschmerz:
Prof. Andreas Straube: "Abhängig von der vorliegenden
Kopfschmerzerkrankung können wir 40 bis 80 Prozent der Patienten helfen wobei es wichtig ist, nicht nur Medikamente einzusetzen, sondern auch den
Lebensstil zu ändern, regelmäßig Sport zu treiben, Entspannungsübungen zu
erlernen."
Tipp:
Ein Schmerztagebuch kann dabei helfen, Auslöser zu finden und den
Therapieerfolg zu überwachen.
Behandlungsmöglichkeiten bei Parkinson
Bei der häufigsten Form der Parkinson-Krankheit kommt es zu einem
beschleunigten Absterben von Gehirnzellen an einer spezifischen Stelle im
Gehirn. Dadurch leiden diese Bereiche an einem Mangel an Dopamin, einem
wichtigen Botenstoff. Alle Therapiestrategien zielen deshalb darauf ab, mit
täglicher Tabletten-Einnahme das Dopamin im Gehirn zu erhöhen. Prof.
Andreas Straube: "Die anfängliche Behandlung ist sehr einfach; wenn die
Krankheit über Jahrzehnte hinweg andauert, wird die Behandlung immer
schwieriger." Daher wurde auch versucht, Patienten Dopamin-produzierende
Gehirnzellen aus menschlichen Embryonen zu transplantieren - eine äußerst
umstrittene Methode.
Neueste Forschung: Hirnstimulation - ein neuer Therapieversuch
Bei der tiefen Hirnstimulation werden Elektroden gezielt ins Gehirn implantiert.
Die Elektroden sind mit einer Art Schrittmacher - ähnlich dem
Herzschrittmacher - verbunden und schalten durch die Stimulation bestimmte
Bereiche des Gehirns aus. Dadurch wird ein neues Gleichgewicht im Hirn
hergestellt, sodass die Bewegungen wieder flüssiger werden. Diese Technik
kommt vor allem Patienten zugute, bei denen andere Behandlungsmethoden
nicht mehr anschlagen und die keine Störungen der Kognition zeigen.
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Neue Forschung für Parkinson-Patienten
Zunehmend erkennt man, dass es bei der Parkinson-Erkrankung aber auch der
Alzheimer-Erkrankung zu pathologischen Ablagerungen von Eiweißstoffen in
bzw. an den Nervenzellen kommt. Es wird nun versucht, durch die Impfung
gegen diese krankhaften Eiweißstoffe oder durch spezifische Medikamente den
Abbau dieser zu beschleunigen und so die kausale Ursache der Erkrankung
anzugehen. Diese Ablagerungen von Protein entstehen entweder durch
genetische Veränderungen der normalerweise im Gehirn vorkommenden
Proteine oder durch sekundär ins Gehirn gelangte andere Proteine (Prionen).
Botenstoffe des Gehirns - Was Neurotransmitter alles können
Von: Monika Dollinger
Experte:
Prof. Dr. med. Andreas Straube, Neurologische Klinik und Poliklinik, LudwigMaximilians-Universität München, Klinikum Großhadern
Milliarden Nervenzellen im Gehirn „sprechen“ so gut wie ständig miteinander.
Der allergrößte Teil dieser Kommunikation geschieht über spezifische
Botenstoffe, den Neurotransmittern. Neurotransmitter sind die Stoffe, die
Nervenzellen miteinander austauschen, um Signale weiterzugeben. Damit
steuern sie das Denken und das Handeln, aber auch die Gefühle des
Menschen. Aber Neurotransmitter sind nicht nur im Gehirn, sondern
beispielweise auch an der Steuerung der Blutgefäße (in diesem Fall
Noradrenalin) beteiligt. Früher ist man davon ausgegangen, dass jede
Nervenzelle nur einen einzigen Transmitterstoff hat. Mittlerweile weiß man aber,
dass es Nervenzellen gibt, die verschiedene Transmitter ausstoßen.
Arten der Transmitter
- Wenn die Botenstoffe die empfangende Zelle erregen, nennt man sie
exitatorische Transmitter. Dazu gehören Adrenalin, Glutamat und
Acetylcholin.
- Wenn die Botenstoffe die Zelle hingegen hemmen, nennt man sie
inhibitorische Transmitter. Dazu gehören GABA und Glyzin.
- Außerdem gibt es noch Transmitter, die eine langfristige,
neuromodulatorische Wirkung haben.
Wie Neurotransmitter wirken - Botenstoffe und ihre Funktion
Nervenzellen haben definierte Kontaktstellen, um Botenstoffe abzugeben. Die
Axone bilden Synapsen, die sich an Dendriten (eine Art Fortsatz) der anderen
Zelle (Nervenzelle) oder der motorischen Endplatte einer Muskelzelle anheften.
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Biochemischer Mechanismus
Wenn die (Botenstoff abgebende) Nervenzelle aktiviert wird, entsteht ein
elektrisches Potential, das zu einem Kalziumeinstrom in die Zelle führt durch
das die Vesikel (eine Art von Behälter), die mit den Transmittern gefüllt sind, mit
der Zellmembrane verschmelzen und so die Botenstoffe in den sogenannten
synaptischen Spalt zwischen den Zellen ausgeschüttet werden. Dieses
Verschmelzen wird z.B. von Botulinustoxin gehemmt. Die andere (Botenstoff
empfangende) Zelle hat Rezeptoren, an denen die Transmitter andocken
können. Sie passen wie ein Schlüssel in ein Schloss. Dabei können ganz
unterschiedliche Prozesse ablaufen: elektrische Impulse (z.B. durch das Öffnen
von Ionenkanälen in der Zellmembrane) oder die Aktivierung von
Proteinkinasen (eine Art der Eiweißstoffe), die wiederum dann weitere
Prozesse in der Zelle anstoßen.
Wohin mit den Transmittern?
Wenn die Impulsübertragung stattgefunden hat, muss der synaptische Spalt
wieder frei werden, damit weitere Impulse per Botenstoff gesendet werden
können. D. h. die nicht angedockten Botenstoffe, aber auch die an einem
Rezeptor angehefteten Transmitter müssen „aufgeräumt“ werden. Das kann auf
unterschiedliche Art geschehen:
- Entweder sie werden von Enzymen im synaptischen Spalt in Einzelteile
gespalten und abtransportiert.
- Oder sie werden von den ursprünglichen Zellen wieder aufgenommen. In
diesen Prozess greifen die sogenannten Wiederaufnahmehemmer ein.
Das sind Medikamente, mit denen langfristig die Zahl der Botenmoleküle
im Spalt und damit die Wirkung der Botenstoffe beeinflusst werden.
- Oder sie werden von benachbarten Gliazellen (Stützzellen des Gehirns)
aufgenommen, beispielsweise geschieht dieses mit Glutamat.
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Seite 10
Messung des Transmitter-Spiegels
Kann man Neurotransmitter messen?
Es ist nicht ganz einfach zu bestimmen, wie viel eines Botenstoffe im Gehirn
vorhanden ist, aber es ist nicht unmöglich.
Im Bild: Ablauf eines biochemischen Prozesses mithilfe eines Neurotransmitters
•
Mikrokatheter
Zum einen kann man mithilfe eines Mikrokatheters, den man direkt ins Gehirn
einführt, den Transmitter-Spiegel in der Zwischenzellflüssigkeit bestimmen.
Dies macht man z.B. bei Patienten mit Hirntrauma, um die Hirnfunktion zu
überwachen.
•
PET
Zum anderen ist es möglich, durch spezielle Positronen-EmissionsTomographien (PET) teilweise die Verteilung der Rezeptoren zu quantifizieren,
aus deren Anzahl kann man dann auch indirekt auf den Transmitterbesatz
zurückschließen. Wobei man dabei allerdings nicht herausfindet, ob zum
Beispiel die Rezeptoren alle mit einem Transmitter belegt sind oder die Anzahl
der Rezeptoren vermindert ist.
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Seite 11
Adrenalin, Dopamin, Serotonin u.a. - Wichtige Transmitter
Prinzipiell gilt: Ein Botenstoff hat nicht nur eine Wirkung, sondern mehrere. Und
diese sind nicht linear: Botenstoff XY wird ausgeschüttet und dann passiert
etwas Bestimmtes im Körper, diese Gleichung stimmt nicht. Denn der
Organismus ist komplex, auch und besonders, was die biochemische
Signalübertragung angeht. Es hängt immer davon ab, an welcher Stelle und auf
welche anderen Zellen der Transmitter einwirkt und ob es sich um einen
chronischen oder kurzfristigen Zustand handelt - je nachdem, kann er
Unterschiedliches in Gang setzen.
Acetylcholin
Dieser Transmitter wurde als erster entdeckt. Die Übertragung der
Nervenimpulse auf die Muskeln läuft durch Acetylcholin. Wann immer ein
Muskel arbeitet, ist Acetylcholin im Spiel. Wenn dieser Botenstoff jedoch an den
Muskeln fehlt, tritt eine Lähmung auf.
Demenz und Acetylcholin
Außerdem wird Acetylcholin mit Gedächtnisbildung in Zusammenhang
gebracht. Denn wenn die Zellen, die den Botenstoff bilden, absterben, ist im
Cortex zu wenig davon vorhanden und es entsteht eine Alzheimer-Demenz. Die
bei Alzheimer-Erkrankung zugelassenen Medikamente sind sogenannte
Acetylcholinesterase-Hemmer. Sie bewirken, dass dem Gehirn mehr Acetyl zur
Verfügung steht, indem sie den Abbau des Botenstoffes hemmen und somit die
Verfügbarkeit in der Synapse erhöhen. Prof. Andreas Straube: "Patienten die
regelmäßig diese Medikamente einnehmen, können ihre kognitiven Leistungen
leicht verbessern. Man kann sagen, dass sie die Alzheimer-Erkrankung um
etwa ein Jahr zurückdrehen."
Acetylcholin im Körper
Der Botenstoff wirkt nicht nur im Gehirn, sondern auch an anderen Stellen im
Körper, zum Beispiel im Darm und an den Schweißdrüsen. Wenn man dort
Acetylcholin erhöht, kommt es zu Durchfall und Schwitzen.
Adrenalin
Adrenalin braucht der Körper, um kampfbereit zu sein, aber auch um überhaupt
aktiv zu sein. Adrenalin erhöht Herzschlag, Herzfrequenz und Blutdruck. Damit
wird der ganze Organismus wacher und leistungsbereit. Prof. Andreas Straube:
"Auch einige Drogen wirken wie Adrenalin, zum Beispiel Amphetamine bzw.
Kokain. Sie puschen den Körper zu kurzfristigen Höchstleistungen. Allerdings
haben sie natürlich auch Nebenwirkungen, die nicht zu verachten sind, und sie
führen rasch zu einer Sucht."
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Seite 12
Zu viel Adrenalin
Eine langanhaltende Stressbelastung hat zur Folge, dass der Adrenalinspiegel
im Körper zu hoch ist. Letztlich führt das auch zu einer Hochregulation des
Cortisons und später zu einer Erschöpfung des Systems. Dadurch werden
Gegenreaktionen des Organismus heraufbeschworen, die in eine ganze Reihe
von Stresserkrankungen münden können: unter anderem
Schmerzerkrankungen, Migräne, Burn-out, Depression.
Tipp: Stress abbauen
Um den Adrenalinspiegel zu senken, hilft alles, was den Stresspegel senkt,
zum Beispiel Ausdauersport und Entspannungsübungen.
Serotonin
Serotonin steht u.a. im Zusammenhang mit Schlaf und Stimmung. Bei zu wenig
Serotonin kann es zu depressiven Verstimmungen kommen. Viel Serotonin
kann Unruhe hervorrufen. Landläufig wird Serotonin durch seine anregende
Wirkung auch als Glückshormon bezeichnet. Serotonin wirkt wie die meisten
Botenstoffe nicht nur über den synaptischen Spalt, sondern wird auch auf
anderen Wegen im Körper verteilt. Prof. Andreas Straube: "Die
Serotoninmenge kann man nicht von außen beeinflussen. Der Genuss von viel
Schokolade, in der durchaus Serotoninvorläufer enthalten sind, erhöht zum
Beispiel den Serotoninspiegel im Gehirn nicht. Es ist also ein Aberglaube, dass
Schokolade auf diesem Wege glücklich macht."
Medikamente und Serotonin - Darstellung einer Synapse
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Seite 13
Die Serotoninwiederaufnahme-Hemmer (SSRI) verlangsamen die
Wiederaufnahme des Transmitters in den Zellen. Damit wird die Menge des
verfügbaren Serotonins im synaptischen Spalt gezielt erhöht. Die erhoffte
Wirkung: Es ist genug Serotonin vorhanden, damit einer Depression oder
Angsterkrankung entgegengewirkt wird. Allerdings läuft dieser Prozess nicht
innerhalb von Stunden ab, es kann durchaus dauern, bis sich die Depression
durch SSRI verringert.
Dopamin
Bei Dopamin denken viele an das innere Belohnungssystem, denn bei der
Dopaminfreisetzung fühlt man sich gut. Es wird auch mit der Entstehung von
Suchterkrankungen im Zusammenhang gesehen. Prof. Andreas Straube:
"Unser Verhalten wird durch Belohnung von außen, aber auch innere
Belohnung verstärkt. Wenn dieser Prozess nicht mehr richtig gesteuert wird,
kann es geschehen, dass man ständig auf der Suche nach noch mehr
Belohnung ist. Das ist schon die Vorstufe zur Sucht. Wenn dann jede Kontrolle
fällt, wird ein krankhaft süchtiges Verhalten daraus. Das Problem dabei:
Suchtmittel beeinflussen die Dopaminausschüttung und begünstigen damit,
dass der Mensch süchtig nach eben diesen Stoffen wird. Ein klassisches
Beispiel ist das Nikotin, von dem der Körper dann nicht lassen kann."
Zu viel oder zu wenig Dopamin
Und bei einem Überschuss an Dopamin kann unter anderem Schizophrenie
auftreten. Auch Dopaminmangel kann Konsequenzen haben. So kann zum
Beispiel eine Parkinson-Erkrankung entstehen, weil die richtigen Informationen
für die Bewegungen von Armen und Beinen im Kortex nicht mehr verarbeitet
werden.
Noradrenalin
Noradrenalin ist fast wichtiger in seiner Funktion als Botenstoff als Adrenalin,
das wiederum in der hormonellen Wirkung ganz wesentlich ist. Noradrenalin ist
beteiligt an der Aufmerksamkeit und Konzentration. Bei einem Mangel können
Konzentrationsschwierigkeiten auftreten. Auch mit Depression wird
Noradrenalin in Zusammenhang gebracht.
Glutamat
Der am häufigsten im Gehirn vorkommende erregende Transmitter ist
Glutamat. Es steuert die Motorik mit. Dieser Botenstoff wird mit verschiedenen
Problemen in Verbindung gebracht, unter anderem mit epileptischen Anfällen
und Migräne. Die Verstärkung von Glutamat-assoziierten Signalen ist wichtig
für Lernvorgänge.
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Seite 14
GABA
Wenn der Botenstoff GABA (Gamma-Aminobuttersäure) fehlt, treten in der
Regel ebenfalls epileptische Anfälle auf. Medikamente wie Valium wirken über
eine Verstärkung der GABA-Wirkung. Der inhibitorische Transmitter GABA wirkt
also beruhigend auf den Körper und ist damit im Gehirn eine Art Gegenspieler
des Glutamats. Prof. Straube: "Es werden auch heutzutage immer wieder neue
Transmitter gefunden. In diesem Bereich weiß die Medizin vieles noch nicht
und es findet derzeit spannende Forschung statt."
Gestörte Kommunikation - Mangel an Botenstoffen
Bei der Übertragung durch Botenstoffe kann eine ganze Reihe von Fehlern
auftreten. Zum Beispiel können zu wenige Botenstoffe vorhanden sein oder
ausgeschüttet werden, oder das Gegenteil ist der Fall.
Störenfriede
Drogen, Gifte und Medikamente greifen von außen in den Haushalt der
Botenstoffe ein. Sie verhindern beispielsweise die Aufnahme an den
Rezeptoren oder sie begünstigen sie. Oder sie hemmen die Wiederaufnahme in
die Ursprungszellen.
Beispiel Parkinson (Schüttellähmung)
Dabei kommt es zu einem Zelluntergang in einem bestimmten Areal im Gehirn.
Dadurch gibt es im sogenannten Striatum (ein Teil des Großhirns) zu wenig
Dopamin. Die Folge ist eine Störung der Bewegungsfähigkeit: Die Bewegungen
werden klein, weniger, teilweise langsamer und unsicherer.
Stopp der Botenstoffe
Bestimmte Gifte verhindern die Ausschüttung von Botenstoffen. Das
bekannteste ist das Botulinumtoxin: Wenn es über einen spezifischen Rezeptor
in Zellen gelangt, können sie die Botenstoffe nicht freigeben.
Fehlerhafte Rezeptoren
Die Rezeptoren können gestört sein, sodass sie die Neurotransmitter gar nicht
aufnehmen. Ein Beispiel ist die Myasthenia gravis, eine schwere
Muskelschwäche mit teilweiser Lähmung. Acetylcholin als impulsgebender
Botenstoff wird zwar reichlich ausgeschüttet, aber kommt nicht in den
Muskelzellen an. Denn dort wurden die Rezeptoren durch Antikörper zerstört.
Die Medizin kennt heute eine Reihe von Immunerkrankungen, bei denen
Antikörper gegen Transmitter-Rezeptoren oder Ionenkanäle gebildet werden.
Beispiel Depression
Wissenschaftlich noch nicht zu erklären ist, welche Störungen der
Neurotransmitter bei der Depression vorliegen. Aber sicher ist, dass sie eine
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Seite 15
Rolle spielen. Denn Medikamente, die Serotonin oder Noradrenalin erhöhen,
helfen gegen Depression.
Antidepressiva
Konkret verhindern diese Antidepressiva, dass Serotonin und Noradrenalin von
den Zellen, die sie ausgeschüttet haben, wieder aufgenommen werden, sodass
mehr im synaptischen Spalt verbleibt: Der Spiegel dieser Botenstoffe ist erhöht.
Somit stehen den Rezeptoren die beiden Neurotransmitter in größerer Anzahl
zur Verfügung. Ob aber wirklich ein Mangel von Serotonin oder Noradrenalin
die grundsätzliche Ursache für die Depression ist, ist unklar.
Neueste Forschung
Früher dachte man, dass das Gehirn und das Immunsystem unabhängig
voneinander arbeiten. Mittlerweile weiß man, dass eine enge Verbindung
besteht: Die von den Immunzellen ausgeschütteten Zytokine, welche zur
Steuerung des Immunsystems dienen, wirken auch auf Nervenzellen. In diesem
Bereich forscht die Psychoneuroimmunologie. Auch Nervenwachstumsfaktoren
können Immunzellen und Nervenzellen beeinflussen. Nerven-WachstumsFaktor (NGF) führt einerseits zu einer Reduktion von neuropathischen
Schmerzen, auf der anderen Seite kann es aber auch die Knochenfunktion
beeinträchtigen. Prof. Straube: "Täglich eine Mango oder ein anderes spezielles
Lebensmittel – das hilft nicht den Haushalt der Botenstoffe gesund zu halten.
So leicht kann man einfach nicht auf dieses komplexe System einwirken."
Tipps für gesunde Transmitter
Was der Informationsvermittlung im Körper wirklich hilft, ist
•
ausreichend Schlaf
•
eine gewisse Regelmäßigkeit einhalten
•
genügend Entspannungsphasen
•
alles, was Stress entgegenwirkt.
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