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Gesundheit+Medizin

Alkohol verändert Zellzwischenräume im Gehirn

Wein
Alkoholgenuss verändert das Gehirn. (Bild: gilaxia/ iStock)

Wer zu oft und zu viel Alkohol trinkt, riskiert nicht nur seine Gesundheit, sondern auch eine Sucht. Doch was dabei im Gehirn passiert, ist bislang unklar. Jetzt haben Forscher eine zuvor unbekannte Wirkung des Alkohols auf unser Gehirn entdeckt. Demnach verändert selbst mäßiger, aber anhaltender Alkoholgenuss die Struktur der Zellzwischenräume in der grauen Hirnsubstanz. Sie werden durchlässiger und dadurch können suchtfördernde Botenstoffe wie Dopamin sich besser im Gehirn verteilen. Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte dieser Effekt erklären, warum Alkohol trotz schwacher akuter Einflüsse auf unser Belohnungssystem mit der Zeit doch süchtig machen kann.

Ein Gläschen in Ehren… Der Konsum von Bier, Wein oder anderen alkoholischen Getränken gehört für viele Menschen einfach dazu. Nach Feierabend gehen sie noch etwas mit den Kollegen oder Freunden trinken oder entspannen auf dem Sofa mit einem Gläschen Wein. Das Problem nur: Selbst mäßiger, aber regelmäßiger Alkoholgenuss kann auf Dauer zu einer Gewöhnung führen und schleichend in eine Sucht übergehen. „Alkohol hat die Fähigkeit, neurologische Anpassungen auszulösen, die die Bildung starker Konsumgewohnheiten und einer Abhängigkeit fördern und daher oft zu Alkoholismus führen“, erklären Silvia De Santis von der spanischen Universität Miguel Hernández und ihre Kollegen. Dabei löst der Alkoholgenuss jedoch eine weit weniger starke Reaktion des Belohnungssystems aus als andere Drogen. „Wie der Alkohol trotzdem seine potente Suchtwirkung entfaltet, ist ein bislang kaum verstandenes Rätsel“, so die Forscher.

Spurensuche im Extrazellularraum

Eine mögliche Ursache haben nun De Santis und ihr Team näher untersucht: Veränderungen in der grauen Hirnsubstanz, die möglicherweise die Konzentration und Ausbreitung des Hirnbotenstoffs Dopamin beeinflussen könnten. Dopamin spielt eine entscheidende Rolle für das Belohnungssystem und ist unter anderem verantwortlich für das Glücksgefühl und die Befriedigung, die Abhängige beim Stillen ihrer Sucht empfinden. Aus Studien weiß man, dass dieser Neurotransmitter nicht nur an den Synapsen zwischen Nervenzellen übertragen wird, sondern sich auch über Diffusionsprozesse in den Zellzwischenräumen verteilt. „Erhöhte Diffusion im Extrazellularraum mögen als sehr unspezifische Wirkmechanismen für eine Droge erscheinen. Dadurch werden aber eine Vielzahl von Kommunikationsprozessen im Gehirn beeinflusst“, erklärt Co-Autor Wolfgang Sommer vom Zentralinstitut für Seelische Gesundheit in Mannheim. Der Extrazellularraum besteht aus flüssigkeitsgefüllten Hohlräumen und Kanälchen, die sich zwischen Gehirnzellen und deren vielen Fortsätzen bilden.

Ob und wie sich diese Zellzwischenräume durch anhaltenden Alkoholkonsum verändern, haben De Santis, Sommer und ihre Kollegen nun bei chronisch alkoholkranken Menschen sowie bei Ratten nach einmonatigem regelmäßigen Alkoholgenuss untersucht. Mithilfe der Diffusions-Tensor-Bildgebung, einer Variante der Magnetresonanz-Tomographie, zeichneten sie auf, wie gut sich Wassermoleküle im Extrazellularraum der Gehirne der tierischen und menschlichen Probanden verteilten. Zusätzlich ermittelten sie mithilfe eines Kontrastmittels, wie sich die Struktur der Zellzwischenräume zwischen den alkoholabhängigen Ratten und gesunden Kontrolltieren unterschied.

Stärkere Diffusion erleichtert die Dopaminausbreitung

Bei den Untersuchungen zeigten sich deutliche Unterschiede: „Sowohl bei den alkoholtrinkenden Tiere wie den alkoholkranken Patienten zeigen unsere Ergebnisse eine weitreichende Erhöhung der Diffusion in der grauen Hirnsubstanz“, berichten De Santis und ihre Kollegen. „Unseres Wissens nach ist dies das erste Mal, dass Diffusionsänderungen im Gehirn von Alkoholikern untersucht und festgestellt wurden.“ Parallel dazu veränderte sich auch die Struktur des Extrazellularraums und der seine Form beeinflussenden Mikrogliazellen: „Nach chronischer Alkoholexposition reagieren diese Immunzellen des Gehirns, sie schrumpfen und ziehen ihr dichtes Geflecht aus Fortsätzen zurück“, berichtet De Santis‘ Kollege Santiago Canals. „Durch den Wegfall von Barrieren ändert sich die Geometrie des Extrazellularraums und es ergeben sich neue Diffusionswege.“ Das bedeutet, dass auch Dopamin sich dadurch im Gehirn stärker ausbreiten kann.

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Nach Ansicht der Wissenschaftler liefern ihre Ergebnisse einen Erklärungsansatz dafür, warum Alkoholkonsum trotz recht schwacher akuter Effekte auf das Belohnungssystem mit der Zeit in die Sucht führen kann: Die durch den Alkohol veränderte Struktur und Form der Zellzwischenräume im Gehirn erleichtern es dem Dopamin, sich auszubreiten, und verstärken so auch ihre Konzentration und Wirkung auf verschiedene Hirnregionen. „Die im Laufe der Zeit erhöhte Neurotransmitter-Konzentration, kombiniert mit einem verlangsamten Abbau an den Synapsen, könnten dazu beitragen, die eher schwach belohnenden Eigenschaften des Alkohols zu der machtvollen Gewöhnungswirkung zu machen, die einige Menschen dann in die Sucht führt“, konstatieren die Forscher. Sollte sich diese Theorie bestätigen, dann könnte dies möglicherweise auch dabei helfen, bessere Vorbeugungs- und Gegenmaßnahmen gegen die Alkoholsucht zu entwickeln.

Quelle: Silvia De Santis (Universidad Miguel Hernández, Spanien) et al., Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.aba0154

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