Rauchen verändert das Gehirn langanhaltend

Dass Rauchen nicht gesund ist, dürfte allseits bekannt sein. Bislang wusste man aber wenig über die Veränderungen, die im Gehirn stattfinden. Ein Schweizer Forschungsteam hat mit Hilfe moderner bildgebender Verfahren herausgefunden, dass die Konzentration eines wichtigen Proteins durch Rauchen stark abnimmt. Die Folgen sind noch Wochen nach der letzten Kippe nachweisbar.

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Glutamat ist nicht nur als Geschmacksverstärker bekannt, in unserem Gehirn übernimmt Glutamat als erregender Neurotransmitter eine wichtige Funktion beispielsweise für das Lernen oder die Wahrnehmung. Studien haben zeigen können, dass Glutamat auch bei der Entstehung einer Abhängigkeit von Bedeutung ist. So haben genmanipulierte Mäuse, bei denen der Rezeptor für Glutamat blockiert wurde, nicht mehr oder kaum noch auf Kokain reagiert. Aus diesem Grund gilt der Glutamat-Rezeptor mGluR5 als potentieller Ansatzpunkt für die Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung von substanzbedingten Abhängigkeiten.

Eine Forschungsgruppe aus der Schweiz hat untersucht, ob sich auch bei Raucherinnen und Rauchern Veränderungen im Glutamat-System des Gehirns nachweisen lassen. Dazu haben Studienleiter Gregor Hasler und sein Team 14 aktuelle und 14 ehemalige Raucherinnen und Raucher sowie 14 Personen, die nie geraucht haben, mittels Positronen-Emissionstomographie (PET) „durchleuchtet“. Bei PET-Aufnahmen kann mit Hilfe von radioaktiv markierten Substanzen, die an bestimmten Rezeptoren binden, die Rezeptor-Dichte im Gehirn bildlich dargestellt werden. Dies erlaubt Rückschlüsse über die Verteilung von Neurotransmittern in bestimmten Hirnarealen.

Glutamat bis zu 30 Prozent reduziert

Die Studie ergab, dass die Rezeptordichte für Glutamat bei Raucherinnen und Rauchern im gesamten Gehirn im Durchschnitt um 20 Prozent verringert war, mit Ausnahme des Hirnstamms. In einzelnen Hirnregionen wie dem unteren Frontallappen und den Basal-Ganglien war Glutamat um bis zu 30 Prozent reduziert. Auch die Ex-Raucherinnen und Ex-Raucher, die im Durchschnitt 25 Wochen abstinent waren, zeigten eine Reduktion dieses Proteins um 10 bis 20 Prozent.

„Diese Veränderung des Glutamat-Systems bei Rauchern ist im Ausmaß und in der Verteilung weit größer, als man bisher angenommen hat“, erläutert Gregor Hasler. Besonders unerwartet sei, dass die Erholung des Glutamat-Systems offenbar sehr lange dauere. „Es ist wahrscheinlich, dass diese sehr langsame Normalisierung zu der sehr hohen Rückfallrate bei Ex-Rauchern beiträgt.“

Zudem konnte ein Zusammenhang zwischen dem frühen Einstieg in das Rauchen und dem Ausmaß der Reduzierung gefunden werden. Allerdings sei noch unklar, ob die Nikotin-Abhängigkeit eher Ursache oder Folge der verringerten Rezeptordichte ist. Die Erkenntnisse könnten aber bei der Entwicklung von neuen Medikamenten helfen.

Quellen:

• Pressemitteilung Universität Bern (19.12.2012)
• Akkus, F., Ametamey, S. M., Treyer, V., Burger, C., Johayem, A., Umbricht, D., Mancilla, B. G., Sovago, J., Buck, A. & Hasler, G. (2012). Marked global reduction in mGluR5 receptor binding in smokers and ex-smokers determined by [11C]ABP688 positron emission tomography. PNAS Early Edition, 17. Dezember 2012. DOI: 10.1073/pnas.1210984110