Anti-Angst-Hormon Oxytocin gezielt ins Gehirn transportiert

Foto: Nervenzellen

Oxytocin-produzierende
Nervenzellen im Hypothalamus
(rot und grün). Vasopressin-
bildende Zellen sind blau gefärbt;
© MPI für medizinische Forschung

Oxytocin ist gut erforscht als ein Hormon, das den Geburtsprozess und den Milchfluss kontrolliert. Darüber hinaus beeinflusst es die Bindung zwischen Mutter und Kind und, so das Ergebnis neuerer Studien, auch ganz allgemein soziale Verhaltensweisen wie Vertrauen in Mitmenschen, Treue oder auch Angstverhalten.

Doch wie gelangt das Oxytocin in die zentralen Bereiche des Gehirns, die das Verhalten beeinflussen können, wie beispielsweise den Mandelkern (Amygdala), in dem Angst und Stress gesteuert werden? Die vorherrschende Hypothese, dass das Hormon von den Nervenzellen im Hypothalamus über die Dendriten freigesetzt wird und über Diffusion in die zentralen Hirnbereiche gelangt, hat sich in der aktuellen Studie nicht bestätigt. „Wir konnten in Gehirnschnitten erkennen, dass das Oxytocin aus den Neuronen des Hypothalamus über verzweigte und weit reichende Axone gezielt an die Wirkungsorte transportiert wird, wo es dann lokal abgegeben wird“, erklärt Peter H. Seeburg vom MPI für medizinische Forschung. „Darüber hinaus konnten wir mit Verhaltenstests zeigen, dass das lokalausgeschüttete Hormon in der Amygdala tatsächlich eine Angst mindernde Reaktion auslöst.“

Für ihre Studien nutzten die Wissenschaftler eine Kombination von Methoden: Anatomische, elektrophysiologische und optische Verfahren kamen ebenso zum Einsatz wie Verhaltenstests. Die Forscher machten im lebenden Tier die Oxytocin-produzierenden Nervenzellen (OT-Neuronen) und ihre Ausläufer mit dem lichtempfindlichen Protein Channelrhodopsin sichtbar. „Das Besondere an Channelrhodopsin besteht darin, dass es durch Blaulicht eingeschaltet die Nervenzelle aktiviert“, erklärt der Gruppenleiter Valery Grinevich.

In Gehirnschnitten konnten die Wissenschaftler nicht nur den Weg aufzeigen, den das Oxytocin nimmt, sondern auch erkennen, dass das lokalfreigesetzte Oxytocin über den Neurotransmitter GABA (Gamma-Aminobuttersäure) einen hemmenden Einfluss auf Nervenzellen der Amgydala ausübt. Im lebenden Tier aktivierten die Forscher über Blaulicht ganz gezielt in der Amygdala die Ausschüttung von Oxytocin, und konnten so eine zuvor ausgelöste Angststarre bei Ratten direkt lösen.

Die Wissenschaftler fanden die Axone von OT-Neuronen des Hypothalamus nicht nur in der Amygdala, sondern in vielen Regionen des basalen Vorderhirns. Gibt es also einen Schaltplan im Gehirn, nach dem die Neuronen das vielseitige Hormon an die verschiedenen Wirkungsorte senden? Unklar ist auch noch, wann das Oxytocin den Weg über die Hypophyse ins Blut nimmt und wann es über die Axone und deren Verzweigungen gezielt in die Gehirnregionen gelangt, die unser Verhalten steuern?

MEDICA.de; Quelle: Max-Planck-Institut für medizinische Forschung