Wenn das im Tabak enthaltene Nikotin eingeatmet wird, wirkt es auf mehrere Strukturen des Nervensystems. Genauer gesagt aktiviert es Neuronen in einem spezifischen Bereich des Gehirns, der Area tegmentalis ventralis (VTA). Diese Region ist Teil des sogenannten Belohnungssystems.
Die Aktivierung dieser Neuronen führt zur Freisetzung von Dopamin, einem chemischen Botenstoff, der Verhaltensweisen im Zusammenhang mit der Belohnungssuche verstärkt. Dieser Mechanismus kann potenziell zu einer Nikotinabhängigkeit führen.
Entdeckung eines natürlichen Regulationsmechanismus der Nikotinsucht
In einer Studie, die in der Zeitschrift Neuron veröffentlicht wurde, untersuchten die Wissenschaftler eine kleine Gehirnregion namens Nucleus interpeduncularis (IPN). Diese Region ist besonders reich an spezifischen Nikotinrezeptoren, den sogenannten b4-Nikotinrezeptoren.
Durch die Entwicklung einer chemogenetischen Technik an genetisch veränderten Mäusen gelang es ihnen, diese Nikotinrezeptoren ausschließlich in dieser Gehirnregion zu deaktivieren. Sie stellten fest, dass diese Deaktivierung Nikotin attraktiver machte und die Reaktion der VTA auf die Droge verstärkte. Diese Entdeckung zeigt, dass der IPN über die b4-Nikotinrezeptoren als Bremse für Nikotin wirkt.
Allerdings ist der IPN nicht direkt mit der VTA verbunden. Um zu verstehen, wie diese Bremse funktioniert, verwendeten die Wissenschaftler eine weitere Technik, die Optogenetik, mit der die Aktivität von Neuronen durch Licht gesteuert werden kann. Sie entdeckten, dass der IPN eine andere Gruppe von Neuronen in einer Region namens LDTg beeinflusst, um die Anziehungskraft von Nikotin zu modulieren. Diese Schaltstelle scheint daher für den Bremseffekt entscheidend zu sein.
Diese Ergebnisse enthüllen einen natürlichen Regulationsmechanismus für die suchterzeugende Wirkung von Nikotin. Sie zeigen, dass das Nervensystem nicht nur Verhaltensweisen zur Belohnungssuche verstärkt, sondern auch Mechanismen besitzt, um sie zu bremsen.
A - Chemogenetische Methode: Der b4-Nikotinrezeptor wird so mutiert, dass eine Cystein nahe der Nikotinbindungsstelle eingefügt wird. Ein spezifischer Ligand bindet an diese Cystein und hemmt den Rezeptor dauerhaft.
B - Ohne Ligand aktiviert Nikotin in niedriger Dosis den IPN stark, aber nicht die VTA, und bleibt wenig attraktiv.
C - Nach Bindung des Liganden wird der IPN gehemmt und die VTA durch Nikotin aktiviert, das selbst in niedriger Dosis attraktiv wird.
© Alexandre Mourot
Weitere Informationen: Jehl J, Ciscato M, Vicq E, et al. The interpeduncular nucleus blunts the rewarding effect of nicotine. Neuron. Veröffentlicht am 16. April 2025. doi:10.1016/j.neuron.2025.03.035