Die Bedeutung von Spurenelementen im Neurotransmitterhaushalt Dr. rer. nat. Katrin Huesker

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1 Die Bedeutung von Spurenelementen im Neurotransmitterhaushalt Dr. rer. nat. Katrin Huesker Institut für Medizinische Diagnostik Berlin MVZ

2 Neurotransmitter sind Botenstoffe des Nervensystems, die Signale von Neuron zu Neuron übertragen

3 Neurotransmitter interagieren mit Immunsystem und Hormonsystem s marksykes@fotolia.com Nervensystem Neurotransmitter Zytokine Hormone Neurotransmitter Immunsystem Hormone Zytokine Endokrinium s juan-gärtner@fotolia.com markus-schnatmann@fotolia.com

4 Insuffiziente Verfügbarkeit von Neurotransmittern führt zu neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen

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6 Neurotransmitter haben Funktionen sowohl im Gehirn als auch in der Peripherie Blut-Hirn- Schranke (BHS) Squire et al., Fundamental Neuroscience 2003

7 Die Undurchlässigkeit der Blut-Hirnschranke erlaubt unabhängige Regulation Blut-Hirn- Schranke (BHS) Squire et al., Fundamental Neuroscience 2003

8 Daher erlaubt der Blutspiegel keinen direkten Rückschluss auf die Verfügbarkeit des Neurotransmitters im Gehirn Squire et al., Fundamental Neuroscience 2003

9 Welche Hinweise ergeben Blutanalysen bezüglich des Neurotransmitter-Status? Quantifizierung des Neurotransmitters im Blutkreislauf (peripherer Anteil) Versorgung mit Bausteinen und Kofaktoren für die Neurotransmitter-Synthese im ZNS

10 Baustein Kofaktoren Neurotransmitter Peripherie Darmbarriere Baustein, Kofaktoren, (Neurotransmitter) Squire et al., Fundamental Neuroscience 2003

11 Baustein Kofaktoren Neurotransmitter Gehirn BHS Baustein Kofaktoren Neurotransmitter Peripherie Darmbarriere Baustein, Kofaktoren, (Neurotransmitter) Squire et al., Fundamental Neuroscience 2003

12 Beispiel Serotonin Folsäure Vitamin B12 BH4 Magnesium Vitamin B6 Tryptophan 5OH-Tryptophan Serotonin Tryptophan- Hydroxylase Aromatische Aminosäure- Decarboxylase Squire et al., Fundamental Neuroscience 2003

13 Tryptophan B6, B12, Folsäure, Mg Serotonin Peripherie Darmbarriere Tryptophan, Vitamin B6, B12, Folsäure, Magnesium Squire et al., Fundamental Neuroscience 2003

14 Tryptophan B6, B12, Folsäure, Mg Serotonin Gehirn BHS Tryptophan B6, B12, Folsäure, Mg Serotonin Peripherie Darmbarriere Tryptophan, Vitamin B6, B12, Folsäure, Magnesium Squire et al., Fundamental Neuroscience 2003

15 Psychosom Med 2010 Am J Clin Nutr 2010

16 B-Vitamin-Status? Relevant ist die Bioaktivität!

17 Mineralstoffstatus? Toxische Gegenspieler beachten

18 Zink essentiell für die Funktion des Serotonin-Rezeptors Zn Zn Zn Zn Zn 5HT1 Galanin-R + serotonerge Neurotransmission Tena-Campos, Mol Neurobiol 2015

19 Zink essentiell für die Funktion des Serotonin-Rezeptors Zn Zn Zn Zn Zinkmangel Zn 5HT1 Galanin-R 5HT1 Galanin-R + serotonerge Neurotransmission Serotoninmangel- Symptomatik Tena-Campos, Mol Neurobiol 2015

20 Begünstigt Zinkmangel die Entwicklung von Depression?

21 Kann Zink die Wirksamkeit von Antidepressiva unterstützen? Institut für Medizinische Diagnostik Berlin-Potsdam Nowak et al., Pol J Pharm 2003

22 Modulation der Neurotransmission durch Spurenelemente, Beispiel Mangan: Mangan-Unterversorgung Veränderung der Neurotransmission Suszeptibilität für Epilepsie? Takeda, Brain Res Rev 2004

23 Der Abbau des Neurotransmitters Glutamat ist manganabhängig Glutamat Glutamin Glutaminsynthetase (manganabhängig) Bowman et al., Perspect Med 2014

24 Modulation der Neurotransmission durch Spurenelemente Baustein Kofaktoren Neurotransmitter Kofaktoren Neurotransmission Takeda, Brain Res Rev 2004

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26 Beispiel Dopamin Fe BH4 Magnesium Vitamin B6 Tyrosin L-Dopa Dopamin Tyrosin- Hydroxylase Aromatische AS- Decarboxylase BH4 - Tetrahydrobiopterin

27 Biosynthese von Tetrahydrobiopterin braucht Magnesium und Zink GTP (Guanosin-Triphosphat) Mg Zn Tetrahydrobiopterin Thöny et al., Biochem 2000

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29 Übersicht über klassische Neurotransmitter 1. Biogene Amine z.b. Serotonin, Dopamin 2. Aminosäure-Neurotransmitter z.b. Glutamat, GABA 3. Acetylcholin

30 Nicht nur Monoamine sondern auch Aminosäure- Neurotransmitter werden im ZNS neu gebildet

31 Biosynthese Glutamat und GABA B6 Citratcyklus Glutamat GABA Peripherie Darmbarriere Aminosäuren, Kohlenhydrate

32 Biosynthese Glutamat und GABA Citratcyklus Glutamin B6 Glutamat GABA BHS B6 Citratcyklus Glutamat GABA Peripherie Darmbarriere Aminosäuren, Kohlenhydrate

33 Zusammenfassung Baustein Kofaktoren Neurotransmitter Magnesium Mangan Zink Vitamin B6 Vitamin B12 Aminosäuren Kofaktoren Baustein Neurotransmitter Baustein, Kofaktoren

34 Nächste online-fortbildung am 9. Januar 2019 Vitamin B12-Mangel Pathophysiologie und Labordiagnostik Dr. rer. nat. Brit Kieselbach