Stoff zum Nachdenken – das Gehirn in der Entwicklungsphase
Ketonkörper sind lösliche Produkte, die beim Abbau von Fettsäuren entstehen und das Gehirn unter bestimmten Bedingungen wie etwa Fasten, Diät oder Hunger mit Energie versorgen. Obwohl sie als "Körper" bezeichnet werden, sind sie lösliche Substanzen, die Aceton und Acetessigsäure enthalten. Das EU-finanzierte Projekt KBMMGABA (Ketone body mediated modulation of gabaergic signaling: mechanisms and consequences) lieferte jüngst faszinierende Forschungsergebnisse zur Rolle von Ketonkörpern in der Entwicklungsphase des Gehirns bei Neugeborenen. In der frühen Entwicklung formen sich neue Nervenzellen zu koaktiven Netzwerken, in denen, vermittelt durch die Gamma-Aminobuttersäure (GABA), Tausende von Synapsen entstehen. GABA ist einer von vielen Neurotransmittern und bewirkt den Chlorideinstrom, der wiederum Nervenzellen aktiviert. In späteren Entwicklungsstadien reduziert die GABA-Aktivität die neonatale kortikale Aktivität, bei Erwachsenen wirken GABAerge Neuronen (GABA-produzierende Nervenzellen) inhibitorisch. Die Forscher von KBMMGABA zeigten, dass Kannabinoide die GABAerge Inhibition unterdrücken können, da Kannabinoide an Rezeptormoleküle binden und damit die Freisetzung von GABA unterdrücken. Erste Untersuchungen zeigen zudem, dass Ketonkörper den Rückgang des intrazellulären Chlorids vermitteln und damit den GABA-Signalweg bei Neugeborenen und die Aktivität im Kortex des Gehirns reduzieren. Die Ketonkörperkonzentration ist im sich entwickelnden Gehirn erhöht. Schwerpunkt künftiger Forschungen könnten zusätzliche Energiequellen wie etwa Ketonkörper, Lactat und Pyruvat bis hin zu künstlichem Liquor sein, um die Bedingungen im Neugeborenenhirn zu imitieren. Sowohl Lactat als auch Pyruvat können einen Rückgang der Gehirnaktivität im Kortex bewirken. Dies könnte weiter klären helfen, warum Ketonkörper unter bestimmten Bedingungen keinen Effekt auf die Chloridkonzentration haben, wie jüngst nachgewiesen wurde, und die Veränderungen im Gehirn stattdessen auf eine Versäuerung zurückzuführen sind. Aufbauend auf den Forschungen von KBMMGABA sollen nun neue Therapien gegen Epilepsie entwickelt werden. Weitere Untersuchungen zu den Effekten hoher Lactatkonzentrationen in der pränatalen und frühen Neugeborenenphase könnten von unschätzbarem Wert für die Entwicklung von Therapien bei neonatalen Pathologien wie Hypoxie und Trauma, aber auch epileptischen Anfällen sein.
