Kokain greift ins Belohnungssystem unseres Gehirns ein, indem es unter anderem zu einer starken Ausschüttung der erregenden Botenstoffe Dopamin und Glutamat führt. Auf diese Weise erzeugt es eine starke psychische Abhängigkeit. Zu den Entzugssymptomen gehören Schlafstörungen, Depressionen und Ängste. Selbst nach mehreren Wochen des Entzugs verspüren Süchtige noch immer ein starkes Verlangen nach der Droge und werden oft rückfällig. Was dabei allerdings auf zellulärer Ebene im Gehirn vor sich geht, ist bislang nur lückenhaft verstanden. Bekannt war bereits, dass bestimmte Stützzellen des Gehirns, die sogenannten Astrozyten in Folge des Kokainkonsums zurückgehen. Diese Zellen sind unter anderem an der Regulation des Glutamatstoffwechsels beteiligt. Warum sie bei Drogenentzug abgebaut werden und welche Auswirkungen der Verlust hat, war allerdings unbekannt.
Drogen per Pfotendruck
Ein Team um Anze Testen von der University of North Carolina in Chapel Hill hat nun an Ratten einen genaueren Einblick in die Prozesse gewonnen, die hinter dem Craving stehen. Für ihre Studie machten die Forschenden zunächst Ratten kokainsüchtig, indem sie ihnen zehn Tage lang über mehrere Stunden hinweg die Möglichkeit gaben, sich selbst durch das Drücken eines Hebels eine Dosis der Droge zu verabreichen. Anschließend wurden die Tiere für 45 Tage abstinent gehalten.
Als die Forschenden die Gehirne der Ratten untersuchten, stellten sie tatsächlich fest, dass die Astrozyten im Nucleus accumbens, dem Belohnungszentrum des Gehirns, deutlich verringert waren. Während die Stützzellen sonst zahlreiche lange Verzweigungen aufweisen, waren sie bei den Ratten auf Entzug deutlich kleiner und weniger verzweigt. Weitere Untersuchungen enthüllten, dass sogenannte Mikroglia, die Immunzellen des Gehirns, die Astrozyten gezielt abbauen. Dabei werden Teile der Astrozyten zunächst mit einem Protein namens C3 markiert, das den Mikroglia dann das Signal zum Abbau gibt.
Immunzellen als Sucht-Treiber?
Doch welche Auswirkungen hat der Verlust von Astrozyten auf das Verhalten der Ratten? Um das herauszufinden, verbreichten Teste und sein Team einigen Tieren ein Medikament namens Neutrophil Inhibitory Factor (NIF), das verhindert, dass die Mikroglia das C3-Abbau-Signal erkennen. Auf diese Weise wurden die Astrozyten dieser Ratten vor dem entzugstypischen Abbau bewahrt. Als die Forschenden den Ratten anschließend erneut die Möglichkeit gaben, den Drogen-Hebel zu drücken, waren die mit NIF behandelten Tiere deutlich weniger daran interessiert als ihre süchtigen Artgenossen, bei denen die Mikroglia ungehindert die Astrozyten abbauen konnten.
Dies legt nahe, dass der Astrozytenverlust die Rückfallgefahr bei Süchtigen erhöhen kann. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass Immunzellen im Gehirn das Verlangen nach Drogen steigern können, indem sie Stützstrukturen entfernen, die dazu beitragen, die neuronalen Schaltkreise im Gleichgewicht zu halten“, sagt Testens Kollegin Kathryn Reissner. Diese Erkenntnis eröffnet damit potenzielle Ansätze für einen nachhaltigeren Drogenentzug: „Durch den Schutz dieser Verbindungen könnten wir möglicherweise das Rückfallrisiko bei Menschen, die sich von einer Sucht erholen, verringern“ , sagt Reissner.
