Hypofunktion von N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptoren im Hippocampus bei erster psychotischer Episode

Eine im Vergleich mit anderen Hirnregionen verringerte Verfügbarkeit von N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptoren im Hippocampus bei Patient:innen mit erster psychotischer Episode unterstreicht die Rolle einer N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptor-Hypofunktion bei der Pathophysiologie von Psychosen und deutet auf den Hippocampus als Schlüsselregion hin. Dies zeigen Ergebnisse einer bildgebenden Studie, die am EPA 2022 vorgestellt wurde.

Ein Drittel der Schizophrenie-Patienten sprechen nicht auf die standardisierte, auf Dopamin abzielende Therapie, an. Damit ist klar: Dopamin ist nicht die einzige in die Pathogenese von Psychosen involvierte, neurochemische Komponente1, sagt Dr. Katherine Beck vom Kings College London, UK.

Die Rolle von Glutamat

Die Rolle von Glutamat bei der Pathogenese von Psychosen wird durch erhöhte Glutamatspiegel im Gehirn2,3 und durch genetische, postmortale und bildgebende Evidenz für eine Hypofunktion des N-Methyl-D-Aspartat (NMDA)- Rezeptors gestützt4-6, erklärte Dr. Beck.

Weiter habe ein systematisches Review sowie Meta-Analyse gezeigt, dass durch den NMDA-Rezeptor-Antagonisten Ketamin vorübergehende psychotische Symptome in allen Bereichen der Positive and Negative Syndrom-Scale (PANSS) ausgelöst werden.7

Gibt es eine Verbindung zwischen einer N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptor-Hypofunktion und erhöhten Glutamatspiegeln?

Damit scheint ein Zusammenhang zwischen einer NMDA-Rezeptor-Hypofunktion und einem erhöhten Glutamat-Spiegel vorzuliegen, sagte Dr. Beck. Ein Psychose-Modell vermutet, dass eine stratiale dopaminerge Hypofunktion vom Hippocampus gesteuert wird, und dass Glutamat bei diesem Prozess entscheidend sei.8

Verfügbarkeit von N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptoren bei einer ersten psychotischen Episode

Dr. Beck und ihre Kolleginnen untersuchten die Verfügbarkeit von NMDA-Rezeptoren bei 21 Patientinnen mit erster psychotischer Episode sowie 19 vergleichbaren, gesunden Kontrollpersonen9

Das Verhältnis des Verteilungsvolumen des Liganden im Hippocampus war bei Patient:innen mit erster psychotischer Episode signifikant tiefer als bei den gesunden Kontrollpersonen.

Zur Untersuchung verwendeten sie [18F]-Positronen-Emissionen-Magnetresonanz-Bildgebung (PET-MR) mit einem selektiven Liganden des NMDA-Rezeptors, der an die Ketamin-Bindungsstelle andockt, und werteten dessen Verteilungsvolumen-Verhältnis (Distribution Volume Ratio DVR) und das Verteilungsvolumen (Volume of Distribution VT) aus.

Die Ergebnisse zeigten, dass das das DVR des selektiven NMDA-Rezeptor-Liganden, nicht aber das VT

  • … bei Patienten mit erster psychotischer Episode signifikant tiefer war als bei gesunden Kontrollpersonen
  • …  negativ mit dem Schweregrad der gesamten, depressiven und allgemeinen Symptome korrelierte

 

Die Ergebnisse unterstützen die Rolle einer N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptor-Hypofunktion bei der Pathogenese von Psychosen.

In anderen Hirnregionen wurden keine signifikanten Unterschiede festgestellt, so Dr. Beck.

Diese Ergebnisse unterstützen die NMDA-Hypofunktion-Hypothese in der Pathophysiologie von Psychosen und lassen vermuten, dass der Hippocampus eine Schlüsselrolle bei einer NMDA-Hypofunktion spielt.

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References

  1. Beck K, McCutcheon R, Stephenson L, et al. Prevalence of treatment-resistant psychoses in the community: A naturalistic study. J Psychopharmacol. 2019;33(10):1248–1253.
  2. Merritt K, Egerton A, Kempton MJ, Taylor MJ, McGuire PK. Nature of glutamate alterations in schizophrenia. JAMA Psychiatry. 2016;73:665–674.
  3. Nakahara T, Tsugawa S, Noda Y, et al. Glutamatergic and GABAergic metabolite levels in schizophrenia-spectrum disorders: a meta-analysis of 1H-magnetic resonance spectroscopy studies. Mol Psychiatry. 2022;27(1):744–757.
  4. Ripke S, Walters J, O’Donovan M. Mapping genomic loci prioritises genes and implicates synaptic biology in schizophrenia. medRxiv 2020.09.12.20192922; doi: https://doi.org/10.1101/2020.09.12.20192922
  5. Rubio MD, Drummond JB, Meador-Woodruff JH. Glutamate receptor abnormalities in schizophrenia: implications for innovative treatments. Biomol Ther. 2012;20:1–18.
  6. Pilowsky LS, Bressan RA, Stone JM, et al. First in vivo evidence of an NMDA receptor deficit in medication-free schizophrenic patients. Mol Psychiatry. 2006;11:118–119.
  7. Beck K, Hindley G, Borgan F, et al. Association of ketamine with psychiatric symptoms and implications for its therapeutic use and for understanding schizophrenia: a systematic review and meta-analysis. JAMA Netw Open. 2020;3(5):e204693.
  8. Egerton A, Grace AA, Stone J, et al. Glutamate in schizophrenia: Neurodevelopmental perspectives and drug development. Schizophr Res. 2020;223:59–70.
  9. Beck K, Arumuham A, Veronese M, et al. N-methyl-D-aspartate receptor availability in first-episode psychosis: a PET-MR brain imaging study. Transl Psychiatry. 2021;11(1):425.