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Stickoxydul bzw. Distickstoffmonoxid (N2O), besser bekannt unter dem Namen Lachgas, wird seit rund 180 Jahren zu Narkosezwecken und zur Schmerzlinderung eingesetzt. Nagele beschäftigt sich schon seit Jahren mit der antidepressiven Wirkung des Anästhetikums. 2021 zeigte er mit seinem Team, dass sich nach einer nur einstündigen Inhalationssitzung mit 25-prozentigem Lachgas die Symptome einer schweren Depression mehr als zwei Wochen verbesserten.
Speziell für Patienten, deren Depression nicht auf die üblichen Medikamente anspricht, kann den Medizinern zufolge die nicht-traditionelle Behandlung mit Lachgas eine Option darstellen. Immerhin sprechen etwa 15 Prozent der an Depressionen leidenden Menschen nicht auf die Behandlung mit Standard-Antidepressiva an, deren Wirkung zudem oft erst nach Wochen einsetzt.
"Bisher war unklar, wie N2O eine schnelle und dauerhafte therapeutische Wirkung erzielen kann, obwohl es in nur rund fünf Minuten aus dem Gehirn wieder verschwindet und auch keine Folgeprodukte gebildet werden", erklärte Nagele gegenüber der APA. Man nahm an, dass Lachgas bestimmte Rezeptoren (NMDA-Rezeptoren) blockiert, die sich in den meisten Gehirnzellen finden.
Gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen von der University of Pennsylvania und der Washington University in St. Louis hat das Team um Nagele Lachgas an Mäusen getestet, die chronischem Stress ausgesetzt waren - ein Modell zur Simulierung menschlicher Depression. Den Tieren wurde das Gas eine Stunde lang verabreicht. Innerhalb weniger Minuten erwachte dabei eine Gruppe von Gehirnzellen tief im anterioren cingulären Cortex der Mäuse, ein Bereich der Großhirnrinde. Diese sogenannten Schicht-5-Neuronen (L5) tragen zur Regulierung von Emotionen und Verhalten bei. "Insbesondere bei stressbedingten Depressionen sehen wir normalerweise, dass diese L5-Neuronen sowohl bei Mäusen als auch bei Menschen wenig aktiv sind", so Nagele.
Die Wissenschafterinnen und Wissenschafter gehen davon aus, dass das Lachgas bestimmte Kaliumkanäle (SK2-Kanäle) in diesen Zellen blockiert, sodass sie in Aktion treten und mit der Zeit auch benachbarte Gehirnzellen "aufwecken". Während die meisten Anästhetika das Gehirn beruhigen und ihre Wirkung rasch wieder nachlässt, "legt Lachgas einen Schalter um und diese Zellen fangen an, wie verrückt zu feuern", so Nagele. Diese Aktivität hält auch an, wenn das Gas weg ist, was für das Forschungsteam "eine totale Überraschung" war. Auch im Verhalten der Mäuse zeigten sich schnell Anzeichen dafür, dass sie sich besser fühlten.
In weiteren Schritten wollen die Forscher herausfinden, wie sich diese Kaliumkanäle direkt im Gehirn beeinflussen lassen. Das könnte die Basis für neue Antidepressiva legen.
