Jessica D`Amico und David Rouffet, Universität von Louisville, Louisville, USA

Effekte der Vorstufe von Serotonin, 5-Hydroxytryptophan (5-HTP)

Gefördert in: 2020, 2021, 2022


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Problem: Der Verlust von Axonen, die Botenstoffe freisetzen, trägt zu einer eingeschränkten Motorfunktion bei
Ansatzpunkt: Ein erhöhter Serotonin-Spiegel erhöht die Erregbarkeit der Nerven je nach Alter und Schweregrad einer Verletzung
Zielsetzung: Medikamentös die Nervenerregbarkeit beeinflussen, um die motorische Funktion zu verbessern

Einführung: Auf eine Querschnittsverletzung folgt der Verlust von Axonen, die zwischen dem Hirnstamm und dem Rückenmark verlaufen. Damit verbunden ist eine verminderte Freisetzung von chemischen Substanzen durch die Axone, wie beispielsweise Serotonin. Der Verlust der Axone bedeutet eine beeinträchtigte motorische Funktion. Aktuelle Therapieansätze ziehen diesen Aspekt bei der Wiedergewinnung motorischer Funktionen nicht in Betracht.
Ziel/Hypothese: Dieses Forschungsprojekt baut auf Erkenntnissen der Laborforschung auf, die gezeigt haben, dass sich das Rückenmark nach einer schweren und chronischen Verletzung anpasst, indem es die Aktivität von Enzymen steigert, die die Aminosäure 5-Hydroxytryptophan (5-HTP) in Serotonin umwandeln. Die Forscher wollen herausfinden, ob die Einnahme von 5-HTP Serotoninspiegel erhöhen kann und damit die Nervenerregbarkeit im Rückenmark abhängig von Alter und Schweregrad einer Verletzung steigert.
Methoden: Probanden nehmen an vier Untersuchungen teil, bei denen die Effekte folgender Medikamentengaben während eines Bewegungstrainings auf die Nervenerregbarkeit und Muskelaktivität getestet werden:  a) 50mg 5-HTP/Carbidopa, b) 100mg 5-HTP/Carbidopa, c) nur Carbidopa und d) Placebo; diese vier Ansätze werden jeweils in drei Probandengruppen mit folgenden Voraussetzungen untersucht: 1) jene mit subakuter (6 Monate bis 1 Jahr) und motorisch kompletter Querschnittsverletzung (AIS A/B), 2) jene mit chronischer (über 2 Jahre) und motorisch kompletter Querschnittsverletzung und  3) jene mit chronisch, inkompletter Querschnittsverletzung (AIS C/D).
Mögliche Ergebnisse: Die Einnahme von 5-HTP setzt die Erregbarkeit der Nerven im Rückenmark herauf und erleichtert dadurch die Muskelaktivität während eines rhythmischen Motortrainings, am wahrscheinlichsten durch eine Heraufsetzung der Konzentration von 5-HTP unterhalb der Verletzungsstelle. Speziell soll die sensible Weiterleitung durch die Aktivierung von Rezeptoren für 5HT1B/D herabgesetzt, die Erregbarkeit von Motorneuronen heraufgesetzt werden (5HT2R). Dadurch entsteht rhythmische Muskelaktivität (5HT2/5HT7R). Dieses Muster an Aktivierung wird über die drei Probandengruppen hinweg variieren, je nach Alter und Schweregrad der Verletzung. Die beiden Faktoren sollen die Plastizität der Rezeptoren und das Heraufregulieren der Enzyme beeinflussen.
Mögliche Anwendung: Diese Studie soll das Verständnis fördern, wie pharmakologisch die Nervenerregbarkeit nach einer Querschnittsverletzung beeinflusst werden kann. Sie soll auch das Potential von 5-HTP als Intervention aufzeigen. Interessant ist inwieweit es als eigenständige Gabe oder in Kombination mit aktivitätsbasiertem Motortraining und/oder neuromodulatorischen Stimulation die motorische Erholung nach einer Verletzung fördert.