Nach einer Ketamin-Anästhesie unterscheiden sich bei weiblichen und männlichen Mäusen bestimmte Prozesse im Gehirn. Forschende des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) und des Allen Institute zeigen, dass Mikroglia und das Stresshormon Corticosteron bei weiblichen Tieren an der Neuroplastizität während der Erholung beteiligt sind. Die Ergebnisse wurden in „Science Advances“ veröffentlicht.
Ketamin beeinflusst während einer Narkose die Kommunikation zwischen Nervenzellen. Wie sich die neuronalen Netzwerke danach erholen und welche Rolle das biologische Geschlecht dabei spielt, untersuchten Alessandro Venturino, Prof. Sandra Siegert und weitere Forschende des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) sowie des Allen Institute in Seattle.
Die Studie basiert auf Experimenten mit Mäusen. Die Ergebnisse lassen sich daher nicht unmittelbar auf Menschen übertragen.
Mikroglia reagieren bei weiblichen Mäusen anders
Im Mittelpunkt der Untersuchung standen Mikroglia. Diese Immunzellen des Gehirns überwachen unter anderem Nervenzellen und deren Verbindungen.
Während sich weibliche Mäuse von einer Ketamin-Anästhesie erholten, beobachteten die Forschenden längere Kontakte zwischen Mikroglia und Neuronen. Gleichzeitig kam es zu einer synaptischen Umstrukturierung und Plastizität. Bei männlichen Mäusen zeigte sich dieses Phänomen nicht.
Auch bei Mäusen, deren Mikroglia experimentell entfernt worden waren, blieb der entsprechende synaptische Umbau aus. Die Ergebnisse sprechen nach Angaben der Forschenden dafür, dass Mikroglia an der mit der Erholung verbundenen Neuroplastizität beteiligt sind.
„Das Spannende war, dass wir diese Plastizität, also die Eigenschaft des Gehirns, sich zu verändern und anzupassen bzw. in diesem Fall zu regenerieren, nur bei Weibchen beobachten konnten“, erklärt Venturino laut ISTA.
Corticosteron beeinflusst die Reaktion
Weitere Experimente führten die Forschenden zum Stresshormon Corticosteron. Während der Erholung von der Narkose steigt dessen Spiegel an. Bei weiblichen Mäusen aktivierte Corticosteron spezifisch das Stressreaktions-Gen Fkbp5 in den Mikroglia. Dieses kodiert für das Protein FKBP51, das der Zelle beim Umgang mit Stresssignalen hilft.
Entfernten die Forschenden die Nebennieren, die Corticosteron produzieren, verschwand der zuvor beobachtete enge Kontakt zwischen Mikroglia und Neuronen nach dem Erwachen.
„Diese Ergebnisse zeigten deutlich, dass das Corticosteron diese Reaktion bei weiblichen Mäusen auslöst“, so Venturino.
Warum sich dieser Prozess bei weiblichen und männlichen Mäusen unterscheidet, ist noch offen. Laut ISTA ist derzeit nicht geklärt, ob bei männlichen Tieren ein ähnlicher Mechanismus verzögert einsetzt oder ein anderer Prozess abläuft.
Geschlechtsunterschiede bei Ketamin weiter untersuchen
Die Forschenden sehen ihre Ergebnisse auch im Zusammenhang mit der Frage, wie stark das biologische Geschlecht bei der Untersuchung von Ketamin berücksichtigt wird. Laut Siegert fanden sie bei ihrer Literaturrecherche nur wenige Studien, in denen Ketamin bei Frauen untersucht wurde.
Ketamin wird neben der Anästhesie auch im Zusammenhang mit der Behandlung von Depressionen eingesetzt. Die aktuelle Arbeit liefert jedoch keine klinischen Aussagen über unterschiedliche Wirkungen bei Frauen und Männern. Sie zeigt vielmehr einen möglichen geschlechtsspezifischen Mechanismus bei Mäusen, der in weiteren Studien untersucht werden muss.
