Gehirnchemie erklärt, warum ADHS-Medikamente bei manchen besser wirken als bei anderen
Eine bahnbrechende Studie der University of Maryland School of Medicine und der National Institutes of Health hat aufgedeckt, warum Stimulanzien wie Ritalin (Methylphenidat) bei manchen Personen die Aufmerksamkeit und Konzentration deutlich verbessern, während sie bei anderen nur begrenzte Vorteile bieten. Die im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichte Forschung zeigt, dass individuelle Unterschiede im Verhältnis der Dopaminrezeptoren im Gehirn möglicherweise der Schlüssel sind, um vorherzusagen, wer am besten auf diese häufig verschriebenen Medikamente ansprechen wird.
Das Dopamin-Rätsel: Warum eine Einheitslösung nicht funktioniert
Fast 16 Millionen amerikanische Erwachsene wurden mit Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) diagnostiziert, aber Studien zeigen, dass mehr als 30% nicht gut auf Stimulanzien wie Ritalin und Adderall ansprechen. Diese Variabilität im Behandlungserfolg hat Forscher und Kliniker lange Zeit verwirrt.
“Wir dachten, dass die Menge an Dopamin, die Ritalin bei einer Person erzeugt, uns helfen würde vorherzusagen, ob diese Person eine verbesserte Aufmerksamkeitsleistung haben würde, aber was wir herausgefunden haben, ist komplizierter,” erklärte Studien-Co-Autor Peter Manza, Ph.D., Assistant Professor für Psychiatrie an der University of Maryland School of Medicine. “Stattdessen haben wir festgestellt, dass die Arten von Dopaminrezeptoren auf den Gehirnzellen und das Verhältnis, in dem sie vorkommen, die kognitive Leistung besser vorhersagen.”
Das Forschungsteam führte eine umfassende Analyse des Dopaminsystems im Gehirn mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und funktioneller MRT-Scans durch. Siebenunddreißig gesunde Erwachsene ohne ADHS unterzogen sich Gehirnscans, während sie Konzentrations- und Gedächtnisaufgaben nach Einnahme eines Placebos oder Ritalin durchführten. Dies ermöglichte den Forschern, direkt zu beobachten, wie Ritalin die Gehirnaktivierung und Leistung beeinflusste, und diese Veränderungen mit Unterschieden im Dopaminrezeptor-Gleichgewicht der Teilnehmer zu korrelieren.
Eine Geschichte zweier Rezeptoren: D1 versus D2
Die Studie zeigte, dass das Verhältnis von zwei Arten von Dopaminrezeptoren – D1 und D2 – in der dorsomedial kaudaten Region des Gehirns eine entscheidende Rolle bei der Vorhersage sowohl der kognitiven Grundleistung als auch des Ansprechens auf Ritalin spielt.
Teilnehmer mit einem höheren Verhältnis von D1-zu-D2-Dopaminrezeptoren im Gehirn schnitten bei Gedächtnisaufgaben während der Basistests besser ab als diejenigen mit einem höheren Verhältnis von D2-Rezeptoren im Vergleich zu D1-Rezeptoren.
“Eine ausgewogene Signalübertragung zwischen D1-Rezeptoren und D2-Rezeptoren im Gehirn ist für eine optimale Gehirnfunktion erforderlich, und Variationen in ihrer relativen Signalübertragung tragen sowohl zu Unterschieden in der kognitiven Grundleistung als auch dazu bei, warum manche Menschen ihre Leistung verbessern, während andere sie verschlechtern, wenn sie Ritalin erhalten,” erklärte Studien-Co-Autorin Nora Volkow, MD, Leiterin des Labors für Neuroimaging am National Institute of Alcohol Abuse and Alcoholism der NIH.
Interessanterweise zeigten Teilnehmer mit niedrigeren D1-zu-D2-Verhältnissen – die anfänglich schlechtere Basisleistungen hatten – die größte Verbesserung bei der Einnahme von Ritalin. Dieser Befund deutet darauf hin, dass Ritalin bei Personen mit diesem spezifischen Gehirnchemieprofil am wirksamsten sein könnte.
Die überraschende Erkenntnis: Mehr Dopamin bedeutet nicht immer bessere Ergebnisse
Besonders überraschend war, dass die durch Ritalin produzierte Dopaminmenge nicht vorhersagte, ob jemand bei Aufmerksamkeitsaufgaben besser abschneiden würde. Frühere Theorien hatten vermutet, dass Personen, die größere Dopaminanstiege erfahren, mehr Verbesserungen zeigen würden, aber die Studie fand heraus, dass das vorbestehende Rezeptorgleichgewicht wichtiger war als das Ausmaß des Dopaminanstiegs.
Die Entdeckung hat wichtige Implikationen für die vielen Menschen, die Stimulanzien ohne Rezept einnehmen. “Eine erhebliche Anzahl von Menschen ohne ADHS nimmt Stimulanzien auf nicht verschriebene Weise ein, um zu versuchen, ihre Leistung zu steigern,” bemerkte Dr. Manza, der auch Forscher am UMSOM’s Kahlert Institute for Addiction Medicine ist.
“Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass viele dieser Menschen möglicherweise nicht von der Einnahme dieser Medikamente profitieren, während sie gleichzeitig die Risiken der Verwendung von Stimulanzien ohne medizinische Aufsicht eingehen.”
Auf dem Weg zu einer personalisierten ADHS-Behandlung
Das Forschungsteam plant nun, die Studie bei Menschen mit diagnostiziertem ADHS zu wiederholen, um festzustellen, ob sie tendenziell andere Rezeptorverhältnisse im Vergleich zu Personen ohne die Störung aufweisen.
“Es wäre interessant zu ermitteln, ob es eine Untergruppe von Personen mit ADHS gibt, die ein hohes Niveau an D1-Rezeptoren aufweisen, und festzustellen, ob diese eher resistent gegen die Behandlung mit Stimulanzien wie Ritalin sind,” sagte Mark T. Gladwin, MD, Dekan der University of Maryland School of Medicine. “Das könnte unsere Bemühungen unterstützen, die Versorgung für diese Personen zu individualisieren und wirksamere Behandlungen zu suchen, einschließlich kognitiver Verhaltenstherapien.”
Die Ergebnisse eröffnen einen vielversprechenden Weg für gezieltere ADHS-Behandlungen. Anstelle des aktuellen Versuch-und-Irrtum-Ansatzes bei der Medikation könnten zukünftige Ärzte möglicherweise vorhersagen, welche Patienten am besten auf Stimulanzien ansprechen werden, basierend auf dem Dopaminrezeptor-Gleichgewicht ihres Gehirns, was den Patienten möglicherweise Monate unwirksamer Behandlungsversuche ersparen könnte.
Zusammenfassung der Forschungsarbeit
Methodik:
- Forscher führten Gehirnscans bei 37 gesunden Erwachsenen ohne ADHS durch
- Nutzten funktionelle MRT-Scans zur Messung der Gehirnaktivierung während Konzentrationsaufgaben
- Führten PET-Scans durch, um Dopaminrezeptorspiegel und Dopaminveränderungen zu messen
- Teilnehmer absolvierten Aufgaben nach Einnahme eines Placebos oder 60mg Methylphenidat
- Fortgeschrittene statistische Analysen untersuchten Korrelationen zwischen Rezeptorverhältnissen, Gehirnaktivierung und Aufgabenleistung
Wichtigste Ergebnisse:
- Das Verhältnis von D1-zu-D2-Dopaminrezeptoren im dorsomedial kaudaten Region sagt die Aufmerksamkeitsleistung vorher
- Ein höheres D1-zu-D2-Verhältnis korreliert mit besserer kognitiver Grundfunktion
- Ein niedrigeres D1-zu-D2-Verhältnis sagt eine größere Verbesserung durch Methylphenidat voraus
- Die Menge des Dopaminanstiegs durch das Medikament war weniger wichtig als das Rezeptorgleichgewicht
- Methylphenidat hatte den größten Nutzen für diejenigen mit anfänglich niedrigerer Basisleistung
Einschränkungen der Studie:
- Studie wurde an gesunden Erwachsenen ohne ADHS-Diagnose durchgeführt
- Kleine Stichprobengröße begrenzt die Verallgemeinerbarkeit
- Einzeldosis-Studie befasst sich nicht mit langfristigen Behandlungseffekten
- Fokus auf Dopamin berücksichtigt nicht die Noradrenalin-Effekte von Methylphenidat
- Forscher konnten keine direkte Kausalität zwischen Rezeptorverhältnissen und Medikamentenreaktion feststellen
Diskussion & Erkenntnisse:
- Die Gehirnchemie beeinflusst individuelle Reaktionen auf ADHS-Medikamente erheblich
- Die Ergebnisse stellen die Annahme in Frage, dass mehr Dopamin automatisch eine bessere kognitive Leistung bedeutet
- Ergebnisse deuten auf das Potenzial zur Entwicklung personalisierter ADHS-Behandlungsansätze hin
- Erkenntnisse könnten erklären, warum manche Menschen, die Stimulanzien zur kognitiven Verbesserung missbrauchen, nur begrenzte Vorteile sehen
- Zukünftige Forschung wird untersuchen, ob diese Muster auch bei diagnostizierten ADHS-Populationen zutreffen
Quelle
