Harvard-Studie erbringt neurologischen Wirkungsnachweis von Akupunktur

Cambridge (USA) – In Experimenten haben Harvard-Neurologen Akupunktur in Form von Elektroakupunktur erfolgreich eingesetzt, um den sogenannten Zytokinsturm bei Mäusen mit systemischer Entzündung einzudämmen. Die Akupunktur aktivierte demnach die verschiedene Signalwege, die bei Tieren mit bakteriell induzierter systemischer Entzündung entweder eine entzündungsfördernde oder eine entzündungshemmende Reaktion auslösten. Laut den Autoren stellen die Ergebnisse einen entscheidenden Schritt zur Definition der der Akupunktur zugrundeliegenden neuroanatomischen Mechanismen dar und bieten eine Roadmap zur Nutzung des Ansatzes zur Behandlung entzündlicher Erkrankungen.

Wie die Forscher um Qiufu Ma, Professor für Neurobiologie am Blavatnik Institut an der Harvard Medical School und Forscher am Dana-Farber Cancer Institute aktuell im Fachjournal „Neuron“ (DOI: 10.1016/j.neuron.2020.07.015) berichten, stellten sie darüber hinaus fest, dass drei Faktoren den Einfluss der Akupunktur auf das Ansprechen bestimmen: Ort, Intensität und Zeitpunkt der Behandlung. Wo im Körper die Stimulation auftrat, wie stark sie war und wann die Stimulation verabreicht wurde, führte zu dramatisch unterschiedlichen Wirkungen auf Entzündungsmarker und das Überleben der Versuchstiere.

Laut den Neurologen und Neurologinnen stellen die Experimente einen entscheidenden Schritt zur Definition der der Akupunktur zugrunde liegenden neuroanatomischen Mechanismen dar und bieten eine Roadmap zur Nutzung des Ansatzes zur Behandlung entzündlicher Erkrankungen.

Hintergrund
Das Phänomen des Zytokinsturms hat als Komplikation von schwerem COVID-19 allgemeine Aufmerksamkeit erlangt, aber diese aberrante Immunreaktion kann bei jeder Infektion auftreten und ist Ärzten seit langem als Kennzeichen der Sepsis bekannt, einer organschädigenden, oft tödlich verlaufenden Entzündung Reaktion auf eine Infektion. Schätzungen zufolge sind jedes Jahr 1,7 Millionen Menschen in den USA und 30 Millionen Menschen weltweit von Sepsis betroffen.

Zugleich geben die Wissenschaftler aber auch zu bedenken, dass vor jeder therapeutischen Anwendung die Beobachtungen in weiteren Forschungen – sowohl bei Tieren als auch beim Menschen – bestätigt und die optimalen Parameter für die Akupunkturstimulation sorgfältig definiert werden müssten.

„Unsere Ergebnisse sind ein wichtiger Schritt in den laufenden Bemühungen, die Neuroanatomie der Akupunktur nicht nur zu verstehen, sondern auch Möglichkeiten zu finden, sie in das Behandlungsarsenal entzündlicher Erkrankungen, einschließlich Sepsis, zu integrieren“, erklärt der Studienleiter Qiufu Ma.

In der Studie beeinflusste die Akupunkturstimulation den Umgang der Tiere mit dem Zytokinsturm – also der schnellen Freisetzung großer Mengen von Zytokinen, entzündungsfördernden Molekülen.

Hintergrund: Akupunktur
Die in der traditionellen chinesischen Medizin verwurzelte Akupunktur hat sich in jüngster Zeit stärker in die westliche Medizin integriert, insbesondere zur Behandlung chronischer Schmerzen und Magen-Darm-Erkrankungen. Der Ansatz beinhaltet die mechanische Stimulation bestimmter Punkte auf der Körperoberfläche – die entlang sogenannter Meridiane verlaufenden Akupunkturpunkte. Die Stimulation löst angeblich Nervensignale aus und beeinflusst aus der Ferne die Funktion der inneren Organe, die bestimmten Akupunkturpunkten entsprechen bzw. diesen zugeschrieben werden. Die grundlegenden Mechanismen, die der Wirkung und Wirkung der Akupunktur zugrunde liegen, sind jedoch noch nicht vollständig geklärt. Die Harvard-Neurologen sehen in der neuen Studie einen denn auch wichtigen Schritt bei der Kartierung der Neuroanatomie der Akupunktur.

Als Neurobiologe, der die grundlegenden Mechanismen des Schmerzes untersucht, forscht Ma seit Jahren zur Biologie der Akupunktur. Fasziniert von einem Artikel aus dem Jahr 2014, der zeigte, dass die Verwendung von Akupunktur bei Mäusen systemische Entzündungen lindern kann, indem die Vagal-Nebennieren-Achse – ein Signalweg, über den der Vagusnerv Signale an die Nebennieren überträgt – stimuliert wird, um die Drüsen zur Freisetzung von Dopamin auszulösen. Ma’s Neugier wurde durch die 2016 veröffentlichten Arbeiten weiter verstärkt, die zeigten, dass die Vagusnervstimulation die Aktivität entzündlicher Moleküle zähmte und die Symptome der rheumatoiden Arthritis verminderte.

In der aktuellen Studie verwendeten die Forscher Elektroakupunktur – eine moderne Version des traditionellen manuellen Ansatzes, bei dem ultradünne Nadeln direkt unter die Haut in verschiedene Bereiche des Körpers eingeführt werden. Bei der Elektroakupunktur werden anstelle von Nadeln sehr dünne Elektroden verwendet, die in die Haut und in das Bindegewebe eingeführt werden und eine bessere Kontrolle der Stimulationsintensitäten ermöglichen.

Aufbauend auf früheren Forschungen, die auf die Rolle von Neurotransmittern bei der Entzündungsregulation hinweisen, konzentrierten sich die Forscher auf zwei spezifische Zelltypen, von denen bekannt ist, dass sie sie absondern: Chromaffinzellen, die sich in den Nebennieren befinden, und noradrenerge Neuronen, die sich im peripheren Nervensystem befinden und direkt mit dem Nervensystem verbunden sind Milz durch eine Fülle von Nervenfasern. Chromaffinzellen sind die Hauptproduzenten des Körpers für die Stresshormone Adrenalin und Noradrenalin sowie für Dopamin, während noradrenerge Neuronen Noradrenalin freisetzen. Zusätzlich zu ihren gut etablierten Funktionen scheinen Adrenalin, Noradrenalin und Dopamin eine Rolle bei der Entzündungsreaktion zu spielen – eine Beobachtung, die in früheren Forschungen bestätigt wurde und nun in den Experimenten der aktuellen Studie bestätigt wird.

Das Team wollte die genaue Rolle dieser Nervenzellen bei der Entzündungsreaktion bestimmen. Zu diesem Zweck verwendeten sie ein neuartiges genetisches Werkzeug, um Chromaffinzellen oder noradrenerge Neuronen abzutragen. Dies ermöglichte es ihnen, die Reaktion auf Entzündungen bei Mäusen mit und ohne diese Zellen zu vergleichen, um festzustellen, ob und wie sie an der Modulation der Entzündung beteiligt waren. Die deutlich unterschiedliche Reaktion bei Mäusen mit und ohne solche Zellen identifizierte diese Nervenzellen eindeutig als Schlüsselregulatoren der Entzündung.

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In einer Reihe von Experimenten verwendeten die Forscher Elektroakupunktur geringer Intensität (0,5 Milliampere) an einem bestimmten Punkt an den Hinterbeinen von Mäusen mit einem durch ein bakterielles Toxin verursachten Zytokinsturm. Diese Stimulation aktivierte die Vagus-Nebennieren-Achse und induzierte die Sekretion von Dopamin aus den Chromaffinzellen der Nebennieren. Auf diese Weise behandelte Tiere wiesen niedrigere Konzentrationen von drei Schlüsseltypen entzündungsinduzierender Zytokine auf und hatten ein höheres Überleben als Kontrollmäuse – 60 Prozent der mit Akupunktur behandelten Tiere überlebten, verglichen mit 20 Prozent der unbehandelten Tiere. Interessanterweise beobachteten die Forscher, dass die Vagus-Nebennieren-Achse durch Elektroakupunktur der Hinterbeine aktiviert werden konnte, jedoch nicht durch Bauchakupunkturpunkte – ein Befund, der die Bedeutung der Akupunktselektivität für die Steuerung spezifischer entzündungshemmender Pfade zeigt.

In einem anderen Experiment führte das Team eine hochintensive Elektroakupunktur (3 Milliampere) an denselben Hinterbeinakupunkturpunkt sowie an einen Akupunkturpunkt am Bauch von Mäusen mit Sepsis durch. Diese Stimulation aktivierte noradrenerge Nervenfasern in der Milz. Der Zeitpunkt der Behandlung war kritisch, beobachteten die Forscher. Eine hochintensive Stimulation des Abdomens führte zu deutlich unterschiedlichen Ergebnissen, je nachdem, wann die Behandlung erfolgte.

Tiere, die unmittelbar vor der Entwicklung eines Zytokinsturms mit Akupunktur behandelt wurden, hatten während der nachfolgenden Krankheit geringere Entzündungsraten und es ging ihnen besser. Diese vorbeugende Maßnahme zur Stimulation mit hoher Intensität erhöhte das Überleben von 20 auf 80 Prozent. Im Gegensatz dazu zeigten Tiere, die nach Ausbruch der Krankheit und während des Höhepunkts des Zytokinsturms Akupunktur erhielten, eine schlimmere Entzündung und eine schwerere Krankheit.

Die Ergebnisse zeigen, wie derselbe Stimulus je nach Ort, Zeitpunkt und Intensität dramatisch unterschiedliche Ergebnisse erzielen kann: „Diese Beobachtung unterstreicht die Idee, dass Akupunktur bei unsachgemäßer Anwendung schädliche Folgen haben kann, was die Menschen meiner Meinung nach nicht unbedingt zu schätzen wissen“, sagte Ma.

Wenn dies in weiteren Arbeiten bestätigt wird, so Ma, deuten die Ergebnisse auf die Möglichkeit hin, dass die Elektroakupunktur eines Tages als vielseitige Behandlungsmethode eingesetzt werden könnte – von der Zusatztherapie der Sepsis auf der Intensivstation bis zur gezielteren Behandlung ortsspezifischer Entzündungen wie z bei entzündlichen Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts.

Eine andere mögliche Verwendung, sagte Ma, wäre die Modulation der Entzündung infolge einer Krebsimmuntherapie, die, obwohl lebensrettend, manchmal einen Zytokinsturm aufgrund einer Überstimulation des Immunsystems auslösen kann. Akupunktur wird bereits im Rahmen einer integrativen Krebsbehandlung eingesetzt, um Patienten bei der Bewältigung der Nebenwirkungen von Chemotherapie und anderen Krebsbehandlungen zu unterstützen.

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Quelle: Harvard Medical School

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Andreas Müller

Fachjournalist Anomalistik | Autor | Publizist