In vivo serotonerge hjernemarkører hos overvægtige personer og patienter med skizofreni

Ph.d.-projektet blev udført ved Neurobiologisk Forskningsenhed på Rigshospitalet og omhandler ændringer i hjernens serotonin 2A (5-HT2A )-receptor- og serotonintransporter (SERT)-binding hos raske, overvægtige forsøgspersoner og hos neuroleptikanaive, debuterende skizofrene patienter.

Fødeindtag, tobaksrygning og alkoholindtag er alle relateret til en ændret serotonerg neurotransmission; således fører en nedsat serotonerg tonus til et øget føde- og alkoholindtag, mens en stimulering af serotoninsystemet medfører nedsat fødeindtag og vægttab.

Om end man i de patofysiologiske overvejelser inden for skizofrenisygdommen hidtil mest har fokuseret på forstyrrelser i dopamin- og glutamatsystemet, er der også stærke holdepunkter for involvering af 5-HT2A -receptoren. Hidtil har in vivo-undersøgelser med billeddannende metoder dog ikke kunnet bekræfte forandringer i 5-HT2A -receptor-binding set i postmortemstudier.

Med billeddannende teknikker såsom positronemissionstomografi er det blevet muligt at visualisere og dermed kortlægge molekylære markører i hjernen hos levende mennesker. I denne ph.d.-afhandling anvendes de radioaktive sporstoffer 18 F-altanserin og 11 C-DASB til kvantificering af henholdsvis 5-HT2A -receptoren og serotonintransporteren (SERT), og i to overlappende grupper af forsøgspersoner blev det undersøgt om body mass index (BMI) var relateret til hjernens 5-HT2A -receptor og SERT-binding. Forsøgspersonerne bestod af såvel normalvægtige som overvægtige og fede, men i øvrigt raske personer. Desuden blev omfanget af tobaksrygning og alkoholindtag sammenholdt med reguleringen af disse to serotonerge markører. 5-HT2A -receptor-bindingen blev målt hos 136 raske voksne forsøgspersoner, mens SERT-bindingen blev målt hos 60 forsøgspersoner.

I en lineær regressionsmodel fandt vi, at den kortikale 5-HT2A -binding var signifikant positivt korreleret til BMI, mens der var en signifikant negativ korrelation mellem BMI og såvel kortikal som subkortikal SERT-binding. Der var ingen relation mellem hverken tobaksrygning eller alkoholindtag og niveauet af de to serotonerge markører. Sammenlignet med hos raske, alders-matchede forsøgspersoner fandt vi uændret kortikal 5-HT2A -receptor-binding hos de skizofrene, som dog udviste forøget binding i nucleus caudatus. Der påvistes desuden en omvendt U-formet relation mellem den præ- og den postsynaptiske serotonerge markør, hvilket kan forklares ud fra en model, hvor hjernens serotoninniveau regulerer begge markører.

På baggrund af disse resultater fortolkes reduktionen i SERT- og forøgelsen i 5-HT2A -receptor-binding i hjernen hos overvægtige som værende sekundær til abnormt lavt niveau af serotonin i hjernen. Denne fortolkning underbygges af kendskabet til, at nedsat serotonerg tonus medfører øget appetit og fødeindtag og dermed til overvægt/fedme.