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Belohnungssystem

Aktivierung steigert Immunabwehr

07.09.2016
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Von Carolin Gieck / Zwischen geistiger und körperlicher Gesundheit besteht eine Verbindung. Dabei könnte das Immunsystem das Bindeglied sein. Israelische Forscher konnten nun zeigen, wie eine gezielte Aktivierung des Belohnungssystems, etwa bei positiven Emotionen, die Immunabwehr gegenüber Bakterien steigert.

Vieles, was das Belohnungssystem aktiviert, ist auch mit einer Flut an Krankheitserregern verbunden: Reisen oder Sex sind nur zwei Beispiele hierfür. Daher könnte es einen Selektionsvorteil darstellen, wenn positive Emotionen das Immunsystem beeinflussen würden. Forscher haben nun genau diese Verknüpfung nachgewiesen. In einer Mausstudie untersuchten Dr. Tamar Ben Shaanan und ihre Kollegen von Technion, dem israelischen Institut für Technik, in Haifa, ob und auf welchem Weg das Belohnungssystem die Erregerabwehr beeinflusst. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse vor Kurzem im Fachjournal »Nature Medicine« (Doi: 10.1038/nm.4133).

Mit DREADDs zum Ziel

 

Um im Mausmodell nicht-invasiv direkt das Belohnungssystem der Tiere stimulieren zu können, benutzten die Forscher spezielle Rezeptoren, sogenannte »Designer receptors exclusively activated by designer drugs« (DREADDs). Diese werden nur durch einen einzigen, ansonsten inerten Stoff aktiviert: Clozapin-N-oxid, kurz CNO. Die Forscher manipulierten Mäuse gentechnisch so, dass die dopaminergen Neurone im ventralen tegmentalen Areal (VTA) diese Rezeptoren exprimieren. Diese Nervenzellen nehmen eine Schlüsselrolle im Belohnungssystem ein. Mit einer Injektion von CNO konnten die Forscher so gezielt das Belohnungssystem der Versuchstiere aktivieren. Als Kontrolle fungierten Mäuse, die ebenfalls gentechnisch manipuliert waren, aber keine funktionstüchtigen DREADDs aufwiesen.

 

Sowohl die DREADD-Mäuse als auch die Kontrollgruppe erhielten einmalig CNO. Da die Untersuchung der Immunzellen nach 24 Stunden nur marginale Unterschiede hervorbrachte, forderten die Forscher das Immunsystem anschließend durch eine Injektion von Escherichia-coli-Bakterien he­raus. Die Ergebnisse fielen eindeutig aus: Bei den Mäusen, deren Belohnungssystem aktiviert worden war, erhöhte sich nicht nur die Phagozytose-Aktivität signifikant, sondern in vitro wie auch in vivo verfügten Monozyten und Makrophagen über eine gesteigerte Bakterizidie. Schon vier Stunden nach der Injektion fanden sich daher signifikant weniger E.-coli-Bakterien in der Leber als in der Kontrollgruppe.

 

Weniger eindeutig verhielt es sich hingegen bei der adaptiven Immunantwort. Zwar fanden die Forscher nach drei Tagen sowohl eine signifikant erhöhte Zytokin-Expression als auch einen erhöhten IgM-Antikörper-Titer. Diese Effekte verschwanden jedoch nach sieben Tagen wieder. Allerdings vermuteten die Forscher einen Einfluss der VTA-Aktivierung bei einer weiteren Exposition mit dem Erreger. Tatsächlich kam es bei einer 30 Tage später durchgeführten Re-Exposition in der DREADD-Gruppe zu einer doppelt so großen Gewebeschwellung wie in der Kontrollgruppe. Die Schwellung galt als Maß für die lokale Immunantwort und ging einher mit einer erhöhten IFN-gamma-Expression. Dies ist umso erstaunlicher, als das Belohnungssystem nur ein einziges Mal mit CNO stimuliert wurde, nämlich 24 Stunden vor der ersten Erreger-Exposition.

 

Sympathikus vermittelt Effekt

 

Unklar blieb jedoch, wie der lokal erhöhte Dopaminspiegel nach Aktivierung im VTA das Immunsystem stimulieren kann, da das Dopamin die Blut-Hirn-Schranke nicht überwindet. Allerdings ist vom sympathischen Nervensystem (SNS) bekannt, dass es alle lymphatischen Gewebe innerviert und durch VTA-Aktivität beeinflusst wird. Um die Rolle des SNS bei der Stimulation des Immunsystems zu untersuchen, zerstörten die Forscher die peripheren Neurone des SNS chemisch. Bei diesen Tieren ließ sich durch Aktivierung des Belohnungssystems das Immunsystem nicht mehr beeinflussen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die oben beschriebenen Einflüsse zumindest teilweise durch das sympathische Nervensystem übermittelt werden.

 

Weitere Studien werden untersuchen müssen, ob die Aktivierung des Belohnungssystems auch Vorteile in Bezug auf virale Infektionen und Krebs zeigt. Außerdem müssen die Übertragungswege und die Neuronen des VTA, die für die Aktivierung der Immunabwehr verantwortlich sind, noch besser erforscht werden, bevor klinische Studien angedacht werden können. /

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