Orexin könnte der Schlüssel für neue Medikamente sein
Orexin, auch bekannt als Hypocretin, ist ein Neurotransmitter, der 1998 entdeckt wurde und in der Hypothalamus-Region des Gehirns produziert wird, die an Wachheit und Erregung beteiligt ist.
Aufgrund seiner Rolle im Zusammenhang mit Schlaf wurde Orexin als eine Behandlung für Schlafstörungen gezielt. Medikamente, die als "Orexin-Rezeptor-Antagonisten" bekannt sind, wurden entwickelt, um die Signalgebung der Chemikalie im Gehirn zu blockieren, um den Schlaf zu fördern.
Weil Orexin eine Rolle dabei spielt, uns wach und wachsam zu halten, könnte das Blockieren seiner Auswirkungen möglicherweise den Schlaf verbessern. Die US-amerikanische Food and Drug Administration hat Suborexant (Belsomra), einen Orexin-Rezeptor-Antagonisten, als Schlafmittel zugelassen.
Jetzt haben Wissenschaftler herausgefunden, dass Orexin auch eine Rolle bei der Belohnung, dem Rückfall von Medikamenten und der Abhängigkeit spielen kann und daher zu neuen Behandlungsmethoden für Drogenabhängigkeit führen kann.
Die Forscher fanden heraus, dass Orexin-Neuronen sich in die Regionen des Gehirns erstrecken, die mit Belohnungswegen verbunden sind, was darauf hindeutet, dass diese Transmitter eine Rolle bei der Motivation und dem Belohnungssucherverhalten spielen könnten.
Penn State Forscher Glenda Harris, PhD, in Zusammenarbeit mit Gary Aston-Jones, PhD, in der Abteilung für Psychiatrie, untersucht die Beziehung zwischen Orexin und Belohnung suchen durch Orexin-Funktion in Ratten mit einem Verhaltenstest zu imitieren Lebensmittel-und Drogen-Belohnung zu imitieren Suche und Drogenrückfall.
"Der laterale Hypothalamus ist seit Jahrzehnten an Belohnung und Vergnügen gebunden, aber die spezifischen Schaltkreise und Chemikalien waren schwer zu finden", sagt Aston-Jones.
"Dies ist der erste Hinweis darauf, dass das Neuropeptid Orexin ein entscheidendes Element bei der Belohnungssuche und Drogenabhängigkeit ist . Diese Ergebnisse bieten ein neues und spezifisches Ziel für die Entwicklung neuer Ansätze zur Behandlung von Sucht, Fettleibigkeit und anderen Störungen, die mit dysfunktionaler Belohnungsverarbeitung verbunden sind."
Die Forscher fanden einen starken Zusammenhang zwischen der Aktivierung von Orexin-Neuronen im lateralen Hypothalamus und der Belohnung von Morphin, Kokain und Nahrung.
Sie fanden heraus, dass die höchsten Aktivitätsniveaus in den Orexin-Neuronen bei Ratten auftraten, die das höchste Niveau der Belohnungssuche zeigten.
Drogensuche ein- und ausschalten
Die Studie ergab einen Zusammenhang zwischen Orexinen und den Belohnungswegen der Laborratten auf drei Arten:
- Die Aktivierung von Orexin-Neuronen steht in Zusammenhang mit Präferenzen der Ratten für Hinweise, die mit Medikamenten- und Nahrungsmittelbelohnungen assoziiert sind
- Die chemische Aktivierung von Orexin-Neuronen führte zu einem ausgelöschten Suchtverhalten
- Die direkte Injektion von Orexin hat das drogensuchende Verhalten wieder aufgenommen.
Als die Forscher den Ratten einen spezifischen Orexin-Antagonisten verabreichten, wurden die anfänglichen Lernerfahrungen der Tiere bezüglich einer Drogenpräferenz und die Wiederherstellung des erloschenen Suchtverhaltens blockiert.
Belohnungssuche kann gelöscht werden
"Aufgrund des Zusammenhangs zwischen der Orexin-Aktivierung und der Wiederherstellung des Belohnungsverhaltens könnten diese Ergebnisse Auswirkungen auf das Verständnis des Rückfalls von Medikamenten bei Menschen haben", schreiben die Forscher. "Das Belohnungssuchen eines Tieres kann im Laufe der Zeit ausgelöscht werden, indem das Tier wiederholt der Umwelt ausgesetzt wird, die Drogen-bezogene Hinweise ohne die vorherigen Arzneimittelbelohnungen besitzt."
"Nach dem Löschen des Belohnungssuchens führt die Präsentation eines Stimulus, der zuvor mit der Droge in Verbindung gebracht wurde, dazu, dass die Tiere schnell wieder mit der Belohnung beginnen, ähnlich wie bei Menschen, die einen Rückfall erleiden", sagten sie.
Neues Ziel für die Entwicklung der Behandlung
Unter Verwendung eines Neuropeptids, das Orexin-Neuronen im lateralen Hypothalamus aktiviert, waren Harris und Kollegen in der Lage, bei den Ratten, deren drogensuchendes Verhalten zuvor ausgelöscht worden war, das Drogensuchen wieder aufzunehmen.
"Diese Befunde weisen auf eine neue Gruppe von Neuronen und damit verbundene neuronale Rezeptoren hin, die für die vollziehende Belohnungsverarbeitung entscheidend sind", sagt Aston-Jones. "Dies bietet ein neues Ziel für die Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung von Belohnungsstörungen wie Drogen- und Alkoholabhängigkeit , Rauchen und Fettleibigkeit."
Quellen
Ebrahim, IO, et al. "Das Hypocretin / Orexin-System." Zeitschrift der Royal Society of Medicine Mai 2002
Harris, GC et al. "Eine Rolle für laterale hypothalamische Orexin-Neuronen bei der Belohnungssuche." Natur 22. September 2005
Nationale Schlafstiftung. "Orexin-Rezeptor-Antagonisten: Eine neue Klasse von Schlaftabletten." Schlaf Nachrichten