BERLIN. Was ist besser als Sex und Essen? Ratten jedenfalls bevorzugen die direkte Stimulation von Dopamin-produzierenden Nervenzellen, wenn sie die Kontrolle über Elektroden erhalten, die entsprechende Bereiche ihres Hirns reizen können.

Diese klassischen Experimente zeigen eine wichtige Funktion des Botenstoffs: Wohlbefinden zu erzeugen, wenn er in den passenden Gehirnbereichen ausgeschüttet wird. Das passiert normalerweise als Belohnung für «richtiges» Verhalten, das dem Organismus nützt. Die meisten Drogen bewirken in diesem System einen «Kurzschluss»: der Dopamin-Spiegel wird ohne das eigentlich notwendige Verhalten erhöht. Der Organismus erhält die Belohnung ohne Anstrengung.

Ende der 50er Jahre wurde das Dopamin als Botenstoff im Gehirn entdeckt. Der schwedische Wissenschaftler Arvid Carlsson fand heraus, dass Dopamin für die Kontrolle von Körperbewegungen notwendig ist. Versuchstiere mit experimentell gestörter Dopaminfreisetzung zeigten ähnliche Symptome wie Patienten mit Parkinson.

Als Carlsson die Tiere mit einem Vorläufer des Botenstoffs behandelte, konnten sie sich wieder normal bewegen. Noch heute ist die Behandlung mit L-Dopa der Standard für die Parkinson-Therapie, denn im Hirn von Parkinson-Patienten wird zu wenig Dopamin produziert. Für seine Arbeiten wurde Carlsson im Jahr 2000 mit dem Nobelpreis geehrt.

Carlsson machte während seiner Arbeiten am Dopamin-System eine weitere wichtige Entdeckung. Er fand heraus, dass «antipsychotische» Medikamente durch eine Blockierung der Dopamin-Signale wirken.

Diese Drogen wurden vor allem bei Schizophrenie eingesetzt. Die Krankheit scheint durch eine zu starke Wirkung des Botenstoffs verursacht zu werden. Hier zeigt sich ein auffälliges Merkmal des Dopamins: Dieselbe Substanz bewirkt ganz unterschiedliche Effekte und Symptome.

Dopamin produzierende Zellen wachsen in verschiedene Gehirnbereiche ein und nehmen Kontakt zu ihren «Zielzellen» auf. Wenn an den Nervenenden Dopamin ausgeschüttet wird, überquert der Botenstoff einen winzigen Spalt und bindet an Rezeptoren, passende Empfänger auf der Oberfläche der Zielzelle.

Dadurch wird diese Zelle gereizt, sie reagiert auf die Dopamin-Moleküle. Einige Medikamente können wie Dopamin oder sogar besser an diese Rezeptoren binden und so entweder die Dopamin-Wirkung verhindern oder imitieren.

In den sechziger und siebziger Jahren wurde klar: es muss zwei unterschiedliche Rezeptortypen geben, da verschiedene Drogen ganz unterschiedliche Effekte auslösten. Der Einsatz der molekularen Biologie und der Gentechnik zeigte bald darauf, dass es noch mehr Rezeptor-Typen gibt, mindestens fünf.

Durch gezielten Einbau der entsprechenden Gene in geeignete Zellen wurde somit eine Aufklärung der vielfältigen Dopaminwirkung möglich. Mit diesem Wissen könnten heute Medikamente entwickelt werden, die nur auf einen Rezeptor und daher fast ohne Nebenwirkungen wirken. (nz)