Forscher entdecken einen Zusammenhang zwischen Zellstoffwechsel und Depressionen sowie Selbstmordgedanken

In den Vereinigten Staaten sind 16,1 Millionen Erwachsene von einer schweren depressiven Störung betroffen, die jährlich Kosten in Höhe von 210 Milliarden US-Dollar verursacht. Während die primären Symptome einer Depression psychischer Natur sind, haben Wissenschaftler und Ärzte erkannt, dass es sich bei Depressionen um eine komplexe Krankheit mit physischen Auswirkungen auf den gesamten Körper handelt. Beispielsweise ist die Messung von Markern des Zellstoffwechsels zu einem wichtigen Ansatz zur Untersuchung psychischer Erkrankungen und zur Entwicklung neuer Wege zu deren Diagnose, Behandlung und Vorbeugung geworden.

Forscher der University of California San Diego School of Medicine haben diese Arbeit nun in einer neuen Studie vorangetrieben und einen Zusammenhang zwischen Zellstoffwechsel und Depression aufgedeckt. Sie fanden heraus, dass Menschen mit Depressionen und Selbstmordgedanken nachweisbare Verbindungen in ihrem Blut hatten, die dabei helfen könnten, Personen mit einem höheren Risiko für Selbstmord zu identifizieren. Die Forscher fanden auch geschlechtsspezifische Unterschiede darin, wie sich Depressionen auf den Zellstoffwechsel auswirken.

Die Ergebnisse wurden am 15. Dezember 2023 in veröffentlicht Translationale Psychiatriekönnte dazu beitragen, die psychische Gesundheitsversorgung zu personalisieren und möglicherweise neue Angriffspunkte für zukünftige Medikamente zu identifizieren.

Psychische Erkrankungen wie Depressionen haben Auswirkungen und Treiber, die weit über das Gehirn hinausgehen. Bis vor etwa zehn Jahren war es schwierig zu untersuchen, wie die Chemie des gesamten Körpers unser Verhalten und unseren Geisteszustand beeinflusst, aber moderne Technologien wie die Metabolomik helfen uns, den Gesprächen der Zellen in ihrer Muttersprache, der Biochemie, zuzuhören.“

Robert Naviaux, MD, PhD, Professor in der Abteilung für Medizin, Pädiatrie und Pathologie an der UC San Diego School of Medicine

Während viele Menschen mit Depressionen durch Psychotherapie und Medikamente eine Besserung verspüren, ist die Depression bei manchen Menschen behandlungsrefraktär, was bedeutet, dass die Behandlung kaum oder gar keine Auswirkungen hat. Die meisten Patienten mit therapierefraktärer Depression leiden unter Selbstmordgedanken und bis zu 30 % unternehmen mindestens einmal im Leben einen Selbstmordversuch.

„Wir sehen in den Vereinigten Staaten einen erheblichen Anstieg der Sterblichkeit im mittleren Lebensalter, und die erhöhte Selbstmordrate ist einer von vielen Faktoren, die diesen Trend vorantreiben“, sagte Naviaux. „Tools, die uns helfen könnten, Menschen nach ihrem Suizidrisiko zu stratifizieren, könnten uns helfen, Leben zu retten.“

Die Forscher analysierten das Blut von 99 Studienteilnehmern mit therapierefraktärer Depression und Suizidgedanken sowie einer gleichen Anzahl gesunder Kontrollpersonen. Unter den Hunderten verschiedener Biochemikalien, die im Blut dieser Personen zirkulierten, fanden sie heraus, dass fünf als Biomarker zur Klassifizierung von Patienten mit therapierefraktärer Depression und Suizidgedanken verwendet werden könnten. Welche fünf verwendet werden konnten, war jedoch bei Männern und Frauen unterschiedlich.

„Wenn wir 100 Menschen haben, die entweder keine Depression haben oder die an Depressionen und Selbstmordgedanken leiden, könnten wir 85–90 der am stärksten gefährdeten Personen anhand von fünf Metaboliten bei Männern und weiteren fünf Metaboliten bei Frauen korrekt identifizieren.“ sagte Naviaux. „Dies könnte im Hinblick auf die Diagnostik wichtig sein, eröffnet aber auch eine breitere Diskussion auf diesem Gebiet darüber, was tatsächlich zu diesen Stoffwechselveränderungen führt.“

Während es deutliche Unterschiede im Blutstoffwechsel zwischen Männern und Frauen gab, waren einige Stoffwechselmarker für Suizidgedanken bei beiden Geschlechtern gleich. Dazu gehörten Biomarker für mitochondriale Dysfunktion, die auftritt, wenn die energieproduzierenden Strukturen unserer Zellen versagen.

„Mitochondrien gehören zu den wichtigsten Strukturen unserer Zellen und veränderte mitochondriale Funktionen treten bei einer Vielzahl menschlicher Krankheiten auf“, fügte Naviaux hinzu.

Mitochondrien produzieren ATP, die primäre Energiewährung aller Zellen. ATP ist auch ein wichtiges Molekül für die Kommunikation von Zelle zu Zelle, und die Forscher gehen davon aus, dass diese Funktion bei Menschen mit Selbstmordgedanken am stärksten gestört ist.

„Wenn sich ATP in der Zelle befindet, fungiert es wie eine Energiequelle, aber außerhalb der Zelle ist es ein Gefahrensignal, das als Reaktion auf einen Umweltstress Dutzende von Schutzwegen aktiviert“, sagte Naviaux. „Wir nehmen an, dass Selbstmordversuche tatsächlich Teil eines größeren physiologischen Impulses sein könnten, eine Stressreaktion zu stoppen, die auf zellulärer Ebene unerträglich geworden ist.“

Da einige der in der Studie festgestellten Stoffwechseldefizite auf Verbindungen zurückzuführen sind, die als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich sind, wie etwa Folsäure und Carnitin, sind die Forscher daran interessiert, die Möglichkeit zu untersuchen, die Behandlung von Depressionen mit diesen Verbindungen zu individualisieren, um dabei zu helfen, die Lücken im Stoffwechsel zu schließen zur Genesung benötigt. Naviaux beeilt sich hinzuzufügen, dass diese Nahrungsergänzungsmittel keine Heilmittel seien.

„Keiner dieser Metaboliten ist ein Wundermittel, das die Depression eines Menschen vollständig umkehren kann“, sagte Naviaux. „Unsere Ergebnisse zeigen uns jedoch, dass wir möglicherweise Dinge tun können, um den Stoffwechsel in die richtige Richtung zu lenken, damit Patienten besser auf die Behandlung ansprechen, und im Zusammenhang mit Selbstmord könnte dies gerade ausreichen, um zu verhindern, dass Menschen diese Schwelle überschreiten.“ .“

Die Forschung schlägt nicht nur einen neuen Ansatz zur Personalisierung der Medizin gegen Depressionen vor, sondern könnte Wissenschaftlern auch dabei helfen, neue Medikamente zu entdecken, die gegen mitochondriale Dysfunktionen vorgehen können, was weitreichende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit im Allgemeinen haben könnte.

„Viele chronische Krankheiten gehen mit Depressionen einher, weil es äußerst belastend sein kann, jahrelang mit einer Krankheit umzugehen“, sagte Naviaux. „Wenn wir Wege finden, Depressionen und Suizidgedanken auf metabolischer Ebene zu behandeln, können wir möglicherweise auch dazu beitragen, die Ergebnisse für die vielen Krankheiten zu verbessern, die zu Depressionen führen. Bei vielen chronischen Krankheiten wie der posttraumatischen Belastungsstörung und dem chronischen Müdigkeitssyndrom ist dies nicht der Fall.“ Sie sind selbst tödlich, es sei denn, sie führen zu Selbstmordgedanken und -handlungen. Wenn die Metabolomik eingesetzt werden kann, um die am stärksten gefährdeten Menschen zu identifizieren, könnte uns das letztendlich dabei helfen, mehr Leben zu retten.“

Zu den Co-Autoren gehören: Jane C. Naviaux, Lin Wang, Kefeng Li, Jonathan M. Monk und Sai Sachin Lingampelly von der UC San Diego, Lisa A. Pan, Anna Maria Segreti, Kaitlyn Bloom, Jerry Vockley, David N. Finegold und David G. Peters von der University of Pittsburgh School of Medicine und Mark A. Tarnopolsky von der McMaster University.