Wie Antidepressiva im Gehirn wirken

Die Pharmakotherapie von Depressionen beruht bislang vor allem auf der Monoaminmangel-Hypothese, wonach depressive Symptome vor allem mit einem Mangel an Serotonin und Noradrenalin zusammenhängen. Die Wirkung vieler Antidepressiva wird also auf eine Erhöhung der Konzentration dieser Neurotransmitter im Gehirn zurückgeführt. Eine internationale Arbeitsgruppe mit Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen des Universitätsklinikums Freiburg hat nun einen neuen Mechanismus entdeckt, wie Antidepressiva im Gehirn wirken. Die Publikation erschien kürzlich im Fachmagazin »Cell« (DOI: 10.1016/j.cell.2021.01.034).

Die untersuchten Antidepressiva, darunter Fluoxetin, Imipramin und Ketamin, binden demnach direkt an TrkB, einen Rezeptor für das Wachstumshormon »Brain derived neurotrophic factor« (BDNF). Dies führe zu einer verbesserten Aktivität in Hirnregionen, die bei depressiven Patienten beeinträchtigt sei, so die Autoren. Neurotrophe Faktoren wie BDNF regulieren die Entwicklung des Gehirns sowie dessen Plastizität, also die Fähigkeit sich anzupassen, Neues zu verarbeiten und Aufgaben umzuverteilen. »Das Gehirn kann durch die Stimulation von BDNF neue, positive Informationen aus der Umwelt oder bei Psychotherapien wieder besser aufnehmen und erholt sich aus seinem depressiven Zustand«, erklärt Professor Dr. Claus Normann, Forschungsgruppenleiter an der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Universitätsklinikums Freiburg.

Bislang gingen Wissenschaftler davon aus, dass Antidepressiva die Signalübertragung von BDNF im Gehirn indirekt verstärken würden. Den Studienergebnissen zufolge tun sie dies jedoch direkt durch Bindung an den TrkB-Rezeptor und die allosterische Aktivierung der BDNF-Signalübertragung. Dies erkläre, warum typische Antidepressiva nicht unmittelbar wirken, schlussfolgern die Autoren. Denn Neuroplastizität ist ein fortwährender Prozess, bei dem sich Neuronen anatomisch und funktionell regenerieren und neue synaptische Verbindungen entstehen.

Die Arbeitsgruppe stellte darüber hinaus fest, dass die Bindungsstelle der Antidepressiva in der Transmembranregion von TrkB liegt. »Interessanterweise benötigt die Bindungsstelle einen normalen Cholesterolspiegel, um optimal aktiv werden zu können«, erläutert Normann. Hohe aber auch zu niedrige Cholesterolspiegel verformten den BDNF-Rezeptor, sodass die Wirkstoffe schlechter binden.

Die neuen Erkenntnisse bilden den Autoren zufolge eine wichtige Grundlage zum Verständnis der Depression und zur Entwicklung neuer Medikamente. »Durch eine zielgerichtete Therapie könnten sich hier neue Perspektiven für eine nebenwirkungsärmere und effektivere Behandlung schwerer Depressionen ergeben«, heißt es abschließend.