Orexin, auch Hypocretin genannt, ist ein 1998 entdeckter Neurotransmitter, der in der Hypothalamusregion des Gehirns produziert wird, die an Wachheit und Erregung beteiligt ist.
Aufgrund seiner Rolle im Zusammenhang mit dem Schlaf wurde Orexin zur Behandlung von Schlafstörungen eingesetzt. Medikamente, die als "Orexin-Rezeptor-Antagonisten" bekannt sind, wurden entwickelt, um die Signalübertragung der Chemikalie im Gehirn zu blockieren, um den Schlaf zu fördern.
Da Orexin eine Rolle dabei spielt, uns wach und wachsam zu halten, könnte das Blockieren seiner Wirkung möglicherweise den Schlaf verbessern. Die US-amerikanische Food and Drug Administration hat Suborexant (Belsomra), einen Orexin-Rezeptor-Antagonisten, als Schlafmittel zugelassen.
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Orexin auch eine Rolle bei der Belohnungssuche, dem Drogenrückfall und der Sucht spielen kann und daher zu neuen Behandlungen für Drogensucht führen kann.
Die Forscher fanden heraus, dass sich Orexin-Neuronen in die Regionen des Gehirns erstrecken, die mit Belohnungswegen verbunden sind, was darauf hindeutet, dass diese Transmitter eine Rolle bei der Motivation und dem belohnungssuchenden Verhalten spielen könnten.
Die Penn State-Forscherin Glenda Harris, Ph.D., die mit Gary Aston-Jones, Ph.D., in der Abteilung für Psychiatrie zusammenarbeitet, untersuchte die Beziehung zwischen Orexin und Belohnungssuche, indem sie die Orexin-Funktion bei Ratten mit einem Verhaltenstest untersuchte, der darauf abzielte die Nachahmung von Nahrungs- und Drogenbelohnungssuchen und Drogenrückfällen.
"Der laterale Hypothalamus ist seit Jahrzehnten an Belohnung und Vergnügen gebunden, aber die spezifischen Schaltkreise und Chemikalien waren schwer fassbar", sagt Aston-Jones. „Dies ist der erste Hinweis darauf, dass das Neuropeptid Orexin ein kritisches Element bei der Belohnungssuche und der Drogensucht 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 Belohnungssuche von Morphin, Kokain und Nahrung. Sie fanden heraus, dass die höchsten Aktivitätsniveaus in den Orexin-Neuronen bei Ratten auftraten, die das größte Niveau der Belohnungssuche zeigten.
Drogensuche ein- und ausschalten
Die Studie zeigte einen Zusammenhang zwischen Orexinen und den Belohnungswegen der Laborratten auf drei Arten:
- Die Aktivierung von Orexin-Neuronen hängt mit der Präferenz der Ratten für Hinweise im Zusammenhang mit Medikamenten- und Futterbelohnungen zusammen
- Die chemische Aktivierung von Orexin-Neuronen stellte ein erloschenes Drogensuchverhalten wieder her
- Die direkte Injektion von Orexin stellte das Drogensuchtverhalten wieder her.
Als die Forscher den Ratten außerdem einen bestimmten Orexin-Antagonisten verabreichten, wurde das anfängliche Erlernen einer Drogenpräferenz und die Wiederherstellung eines erloschenen Drogensuchverhaltens blockiert.
Belohnungssuchende können ausgelöscht werden
"Aufgrund des Zusammenhangs zwischen der Orexin-Aktivierung und der Wiederherstellung des belohnungssuchenden Verhaltens können diese Ergebnisse Auswirkungen auf das Verständnis des Rückfalls von Medikamenten beim Menschen haben", schreiben die Forscher. "Die Belohnungssuche eines Tieres kann mit der Zeit ausgelöscht werden, indem das Tier wiederholt der Umgebung ausgesetzt wird, die drogenbezogene Hinweise besitzt, ohne die vorherigen Drogenbelohnungen."
„Nach dem Auslöschen der Belohnungssuche führt das Präsentieren eines Reizes, der zuvor mit dem Medikament verbunden war, dazu, dass die Tiere die Belohnungssuche schnell wieder aufnehmen, ähnlich wie bei einem Menschen, der einen Medikamentenrückfall erleidet“, sagten sie.
Neues Ziel für die Entwicklung der Behandlung
Mit einem Neuropeptid, das Orexin-Neuronen im lateralen Hypothalamus aktiviert, konnten Harris und Kollegen die Drogensucht bei den Ratten, deren Drogensuchtverhalten zuvor ausgelöscht wurde, wieder aktivieren.
„Diese Ergebnisse weisen auf einen neuen Satz von Neuronen und assoziierten neuronalen Rezeptoren hin, die bei der Verarbeitung von Belohnungen durch Konsumtion entscheidend sind“, sagt Aston-Jones. "Dies bietet ein neues Ziel für die Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung von Störungen der Belohnungsverarbeitung wie Drogen- und Alkoholsucht, Rauchen und Fettleibigkeit."