Erfassung von Neurotransmitterinteraktionen mit PET und SPECT durch pharmakologische Challenge-Paradigmen

Zusammenfassung

Positronenemissionstomographie (PET) und Single Photonenemissionscomputertomographie (SPECT) ermöglichen als funktionelle bildgebende Verfahren die In-vivo-Untersuchung von spezifischen neurochemischen Prozessen im Zusammenhang mit physiologischen Regulationsvorgängen und pathophysiologischen Veränderungen des Gehirns. Durch die Kombination mit pharmakologischen Challenge-Paradigmen kann auf dieser methodischen Grundlage auch den funktionellen Interaktionen zwischen Neurotransmittersystemen nachgegangen werden. In dem vorliegenden Übersichtsartikel werden unter dieser Fragestellung durchgeführte tierexperimentelle Studien, Untersuchungen bei gesunden Probanden sowie klinische Ergebnisse dargestellt. Insbesondere der vielfältige Einfluss auf das dopaminerge und das cholinerge System wird dabei näher betrachtet. Die gewonnenen Daten bestätigen existierende Modelle von neuronalen Feedback-Regelkreisen. Erste klinische Resultate sind konsistent mit Hypothesen einer verstärkten dopaminergen Response bei schizophrenen Patienten. Die bisherigen Ergebnisse eröffnen eine Perspektive für die Entwicklung neuer Strategien zur Therapie neuropsychiatrischer Erkrankungen und bereiten zugleich den Boden für weitere Untersuchungen zur prädiktiven Bedeutung einer Challenge-Antwort bezüglich eines nachfolgenden Therapieerfolgs.

Summary

Functional brain imaging with positron emission tomography (PET) and single photon emission computerized tomography (SPECT) enables the in vivo study of specific neurochemical processes in the context of normal regulatory mechanisms and pathophysiological alterations of the brain. By combining these methods with pharmacological challenge-paradigms, the study of functional interactions of different neurotransmitter systems is possible. This review will present data from animal and healthy volunteer studies as well as first data from investigations in different patient populations with regard to this research direction. Especially, interactions of different neurotransmitter systems with the dopaminergic and the cholinergic system will be discussed. The database acquired so far confirms existing models of neuronal feedback -circuits, and the first clinical results are consistent with the hypothesis of an increased dopaminergic responsivity in schizophrenic patients. These results open up new perspectives for a further evaluation of treatment response predictors from drug -challenge studies and for the development of new drug treatments for neuropsychiatric disorders.