Morphologie und Dysfunktion hypothalamischer Substrukturen bei affektiven Störungen

ZusammenfassungDie Bedeutung des Hypothalamus für die Physiologie der Affektregulation erwächst aus der Beteiligung einzelner Kerngebiete an der Regulation von Stimmung, Antrieb und Wachheit. Dabei gelangen kortikale Afferenzen über limbische Strukturen wie Amygdala und Hippocampus zu hypothalamischen Substrukturen. Diese wiederum senden Efferenzen unter Aufnahme parasympathischer und sympathischer Fasern in die Körperperipherie. Durch den dorsalen Vaguskern vermittelt können hypothalamische Kerngebiete einen regulatorischen Einfluss auf autonome Funktionen ausüben. In Post-mortem-Studien fand sich bei Patienten mit affektiven Störungen gegenüber Kontrollen eine Volumenreduktion des Hypothalamus, die unter anderem als ein neurobiologisches Korrelat einer Dysregulation der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse gewertet wurde. Hypothalamische Substrukturen wie der laterale Hypothalamus sowie die supraoptische Region (Nucleus suprachiasmaticus, Nucleus supraopticus) sind aufgrund ihrer kortikolimbischen und mesenzephalen Afferenzen und Efferenzen in besonderer Weise in die Regulation von Wachheit und Emotionen eingebunden. Aufgrund der Stellung hypothalamischer Kerngebieten zwischen kortikalen und limbischen Afferenzen sowie sympathischen-parasympathischen Efferenzen spielt der Hypothalamus eine wesentliche Rolle in einem neuroanatomischen Modell affektiver Funktionsstörungen, das in der vorliegenden Übersichtsarbeit vorgestellt wird.

Die Uhr im Hypothalamus

ZusammenfassungDer vorliegende Beitrag befasst sich auf der Grundlage tierexperimenteller Daten mit neurobiologischen Grundlagen des zirkadianen Systems und gibt einen kurzen Ausblick auf pathophysiologische Aspekte. Das zirkadiane System steuert zahlreiche rhythmische Körperfunktionen. Der Schrittmacher des zirkadianen Systems der Säugetiere und des Menschen ist der Nucleus suprachiasmaticus (SCN) des Hypothalamus, der durch transkriptional/translationale Rückkopplungsschleifen zwischen Uhrengenen und ihren Proteinprodukten einen endogenen Rhythmus mit einer Periodenlänge von ca. 24 Stunden generiert. Dieser endogene, zirkadiane Rhythmus wird durch Umweltreize, als Zeitgeber bezeichnet, mit dem Tag-Nacht-Rhythmus synchronisiert. Der wichtigste Zeitgeber ist der Hell-Dunkelwechsel, der von verschiedenen Photorezeptortypen in der Netzhaut wahrgenommen und über den retinohypothalamischen Trakt an den SCN übertragen wird. Die “zentrale” Uhr im SCN vermittelt ihre Signale über neuroendokrine und neuronale Mechanismen an “periphere” Oszillatoren, die sowohl im Zentralnervensystem als auch in der Körperperipherie lokalisiert sind. Mäuse mit molekulargenetischen Veränderungen des zirkadianen Systems zeigen Schlafstörungen, Veränderungen im Gehalt von Neurotransmittern und scheinen suchtanfällig zu sein. In Zukunft wird zu untersuchen sein, ob Polymorphismen der Uhrengene auch mit neuropsychiatrischen Veränderungen beim Menschen einhergehen.

Some neurological and psychiatric complications in the disorders of the hypothalamus and the pituitary gland

A központi idegrendszer és az endokrin rendszer kapcsolata rendkívül összetett. Az autonóm működéseket a hypothalamus neuronális és hormonális úton integrálja, biztosítja a szervezet homeosztázisát, koordinálja növekedési és szaporodási funkcióit, a stresszreakciókat, az élettani folyamatok ritmicitását, periodicitását és időzítését. Az általa termelt hormonok közül az antidiuretikus hormonnak a jól ismert hatásain túl szerepe van a szociális viselkedésben, mivel a vazopresszin-1A receptoron keresztül fokozza az agressziót. Az oxitocin az anyai viselkedés kialakítása mellett más szociális interakciókban, a párkapcsolati kötődésben, valamint az analgesiában és a fájdalom modulálásában játszik szerepet. A corticotrop-releasing hormon neurotranszmitterként is működik, kitüntetett szerepe van a stresszviselkedésben, szorongásban és depresszióban, erősen gátolja a mély alvást. Az evészavarok kialakulásában a hypothalamus neurotranszmitterei és neuropeptidjei közül a szerotoninnak, noradrenalinnak, GABA-nak, kolecisztokininnek, neuropeptid Y-nak, Agouti-related proteinnek, α-melanocyta-stimuláló hormonnak és ghrelinnek van alapvető jelentősége, a leptin- és galaninszintek határozzák meg, hogy anabolikus vagy katabolikus neurotranszmitterek képződjenek. A hőszabályozásban a centrális termoreceptorok játszanak szerepet, a cirkadián ritmusért a nucleus suprachiasmaticus főként „időzítő géneken” keresztül felelős. A hypothalamicus kórképek leggyakrabban bulimiához vagy anorexiához, hypersomniához, impotenciához, szorongásos attakokhoz vezetnek. Leggyakoribb térszűkítő folyamata a craniopharyngeoma. A vazopresszin-elválasztás hiánya vagy csökkenése diabetes insipidust, míg a túlzott mennyiségben képződő vazopresszin Schwartz–Barter-szindrómát okoz. A Fröhlich-, Kleine–Levin- és a Prader–Willi-szindróma jellegzetes neuropszichiátriai eltérésekkel jár. A hypophysis hipofunkció pszichiátriai képét a demencia-delírium kombináció jellemzi, a hypophysis-adenomák legjellegzetesebb neurológiai tünete a látótérkiesés. A somatotrop adenomák okozta tipikus neurológiai eltérések a carpal tunnel-szindróma, az obstruktív alvási apnoe és a fejfájás.

Distribution of 2-[125I]iodomelatonin binding sites in the brain of the pied flycatcher (Ficedula hypoleuca) and the zebra finch (Taeniopygia guttata)

Using in vitro autoradiography, the distribution of 2-[125I]iodomelatonin (IMEL) binding sites in the brain of the pied flycatcher and the zebra finch was examined. The results show IMEL binding in retinofugal, tectofugal and thalamofugal brain areas of the visual system. Additionally, IMEL binding sites were detected in the ectostriatum, the thalamus, the mesencephalon and the limbic system. No IMEL binding could be demonstrated in the pineal gland, the hippocampus, the nucleus suprachiasmaticus, the visual wulst or the pituitary.