Neue Studie verbindet überaktive C1-Neuronen mit anhaltenden Angstreaktionen

Weltweit sind mehr als 300 Millionen Menschen von Angststörungen betroffen. Mehrere Gehirnregionen wurden mit Angstzuständen in Verbindung gebracht, aber wie diese Regionen miteinander in Verbindung stehen, ist bisher kaum verstanden. Durch die Untersuchung dieser Zusammenhänge haben Wissenschaftler des St. Jude Children’s Research Hospital herausgefunden, dass Adrenalin produzierende C1-Neuronen in Mäusen Modulatoren von Angst und Unruhe sind. Sie fanden heraus, dass die Aktivität dieser Neuronen in Zeiten von Stress normalerweise vorübergehend erhöht war, eine längere Aktivierung jedoch zu erhöhter Angst führte, die viele Tage anhalten konnte. Die Hemmung von C1-Neuronen reduzierte angstähnliche Verhaltensweisen, was darauf hindeutet, dass es sich lohnen könnte, diese Neuronen als therapeutische Ziele für Angststörungen zu untersuchen. Die Ergebnisse wurden heute in veröffentlicht Neuron.

Angst hilft uns, uns auf zukünftige Bedrohungen vorzubereiten, aber wenn sie übermäßig oder anhaltend ist, kann sie die Lebensqualität erheblich beeinträchtigen. Es gibt Medikamente zur Linderung von Symptomen, sie können jedoch unerwünschte Wirkungen haben, die von einer langfristigen Einnahme abhalten könnten. Durch die Identifizierung von C1-Neuronen als neuartige Modulatoren von Angst und Angst hofft Lindsay Schwarz, PhD, Abteilung für Entwicklungsneurobiologie, dass diese Zellen als neues therapeutisches Ziel für angstbedingte Störungen dienen könnten.

C1-Neuronen scheinen Angst zu fördern, ohne autonome Funktionen direkt zu beeinflussen. Dies deutet darauf hin, dass sie möglicherweise ein besseres Ziel darstellen, als die Signalübertragung im gesamten Gehirn und Körper umfassend zu beeinflussen.“

Lindsay Schwarz, PhD, Abteilung für Entwicklungsneurobiologie, St. Jude Children’s Research Hospital

C1-Neuronen schlagen unter Stress Alarm

C1-Neuronen befinden sich im rostralen ventrolateralen Mark (RVLM), einer äußerst vielfältigen und miteinander verbundenen Gehirnregion, die die Atmung und die Herzfunktion steuert. Obwohl es nur lose mit der Stressreaktion in Verbindung gebracht wird, war es eine Herausforderung, die einzelnen Beiträge der Neuronen im RVLM herauszufinden. Mithilfe eines im Schwarz-Labor entwickelten Präzisions-Targeting-Systems befragten die Forscher diese Subpopulationen selektiv und wählten C1-Neuronen aus anderen ähnlichen Zellen innerhalb des RVLM aus. Die Ergebnisse zeigten, dass die Aktivierung von C1-Neuronen anschließend Neuronen in der periaquäduktalen grauen Substanz (PAG) erregte, einer wichtigen Gehirnregion für die Regulierung physiologischer und Verhaltensreaktionen auf Stress.

„Angesichts der Grundfunktionen, die das RVLM steuert, ging man davon aus, dass dort keine Neuronen zu finden sind, die komplexe Verhaltensweisen wie Angst und Unruhe steuern“, sagte Schwarz. „Obwohl sich C1-Neuronen innerhalb des RVLM befinden, scheinen sie etwas anderes zu tun als die Neuronen um sie herum, was auf eine nicht anerkannte Leistungsfähigkeit dieser Gehirnregionen hindeutet.“

Die Aktivierung von C1-Neuronen löst bei Mäusen nicht nur eine sofortige Angstreaktion aus, sondern eine anhaltende Aktivierung verlängert die Reaktion auch bis zu einer Woche später. „Die Signalübertragung dieser Neuronen an das PAG ist sehr wirkungsvoll, wenn es darum geht, langanhaltende Angstzustände hervorzurufen“, sagte Schwarz. „Die Aktivierung des C1-Neurons erhöht die PAG-Aktivität in Stresssituationen, aber normalerweise gehen wir davon aus, dass sich dieser Schaltkreis abschaltet, wenn der Stress vorüber ist. Wir haben herausgefunden, dass eine starke Aktivierung ihn möglicherweise zu lange anhält, was zu anhaltender Angst führt.“

Schließlich testeten die Forscher, ob die Blockierung der C1-Neuronenaktivierung die Angst linderte. Bemerkenswert ist, dass die Hemmung am wirksamsten bei der Verringerung der Angst war, die nach dem Erleben eines äußerst stressigen Ereignisses empfunden wurde.

„Wenn wir diese Neuronen während einer Phase erhöhten Stresses blockierten, waren die Mäuse weniger von nachfolgenden Stressereignissen betroffen. Dies deutet darauf hin, dass C1-Neuronen eine Schlüsselrolle bei der Regulierung von Angstzuständen im Laufe der Zeit spielen“, sagte Schwarz. „Wichtig ist, dass die Blockierung dieser Neuronen das aktuelle Verhalten nicht beeinflusst. Daher kann es eine wirksame Strategie sein, sie therapeutisch gezielt einzusetzen, ohne dass es sonst zu Problemen kommt.“

Autoren und Finanzierung

Der Erstautor der Studie ist Carlos Fernández-Peña, früher von St. Jude, jetzt am University of Nebraska Medical Center. Die anderen Autoren der Studie sind Rachel Pace, Lourds Fernando, Heather Sheppard und Brittany Pittman, St. Jude.

Die Studie wurde von der Brain & Behavior Research Foundation, den National Institutes of Health (1DP2NS115764) und den American Libanese Syrian Associated Charities (ALSAC), der Fundraising- und Sensibilisierungsorganisation von St. Jude, unterstützt.

Quellen: