Therapieresistente Depression (TRD) stellt eine erhebliche Herausforderung in der psychiatrischen Behandlung dar. Ketamin hat sich in den letzten Jahren als vielversprechende Option zur schnellen Linderung depressiver Symptome erwiesen, insbesondere bei Patienten, die auf herkömmliche Therapien nicht ansprechen. Während frühere Studien die Auswirkungen von Ketamin auf die Gehirnaktivität bei TRD untersucht haben, bleiben die Veränderungen der Mikrostruktur der weißen Substanz (WM) unter Ketamin-Einfluss weitgehend unerforscht. Diese Studie zielt darauf ab, neuroplastische Veränderungen in der weißen Substanz und damit verbundene klinische Verbesserungen nach seriellen Ketamin-Infusionen (SKI) bei TRD-Patienten zu untersuchen.
Methodik der Studie
An der Studie nahmen 57 Patienten mit therapieresistenter Depression teil (49,12 % weiblich, Durchschnittsalter 39,9 Jahre). Jeder Patient erhielt vier intravenöse Infusionen mit Ketamin in einer Dosierung von 0,5 mg/kg, die im Abstand von 2-3 Tagen verabreicht wurden. Vor Beginn der Behandlung und 24 Stunden nach der letzten Infusion wurden Bildgebungsdaten mittels diffusionsgewichteter Magnetresonanztomographie (MRT) sowie klinische Bewertungen erhoben. Zu den klinischen Messinstrumenten gehörten die Hamilton Depression Rating Scale (HDRS-17) zur Erfassung der Depressivität und die Snaith-Hamilton Pleasure Scale (SHAPS) zur Messung von Anhedonie (Verlust der Fähigkeit, Freude zu empfinden).
Die Analyse der MRT-Daten umfasste die Messung von Parametern wie dem Neuriten-Dichte-Index (NDI) und dem Orientierungsdispersionsindex (ODI) aus dem Neurite Orientation Dispersion and Density Imaging (NODDI)-Modell. Zusätzlich wurde die fraktionale Anisotropie (FA) aus dem Diffusion Tensor Imaging (DTI)-Modell bestimmt. Diese Messgrößen wurden voxelweise verglichen, um Veränderungen in der Mikrostruktur der weißen Substanz vor und nach den Ketamin-Infusionen zu identifizieren. Hierfür wurden Tract-Based Spatial Statistics (TBSS)-Workflows verwendet, um die weißen Substanzbahnen über verschiedene Probanden und Zeitpunkte hinweg auszurichten. Abschließend wurden Korrelationen zwischen den Veränderungen der WM-Metriken und den klinischen Besserungen analysiert.
Klinische und neurowissenschaftliche Ergebnisse
Die Ergebnisse zeigten eine signifikante Verbesserung der depressiven Symptome nach den seriellen Ketamin-Infusionen. Die HDRS-17-Werte reduzierten sich signifikant (p-Wert = 1,8 x 10^-17), ebenso wie die SHAPS-Werte (p-Wert = 1,97 x 10^-10). Dies deutet auf eine deutliche Linderung der depressiven Symptomatik und eine Wiederherstellung der Fähigkeit zur Freude hin.
Auf mikroskopischer Ebene wurden signifikante Veränderungen in der weißen Substanz beobachtet. Insbesondere zeigte sich ein signifikanter Abfall des NDI in den okzipitotemporal gelegenen weißen Substanzbahnen (p < 0,05, FWER/TFCE-korrigiert). Dies impliziert eine Reduzierung der Neuriten-Dichte in diesen Hirnregionen nach der Ketamin-Behandlung. Interessanterweise korrelierten die Veränderungen des SHAPS-Scores (ΔSHAPS) signifikant mit den Veränderungen des NDI (ΔNDI) in der linken Capsula interna und dem linken Fasciculus longitudinalis superior (r = -0,614, p-Wert = 6,24 x 10^-9). Diese Korrelation legt nahe, dass Veränderungen in der Neuriten-Dichte in Bahnen, die die Basalganglien, den Thalamus und die Kortex miteinander verbinden, mit einer Verbesserung der Anhedonie in Verbindung stehen. Es wurden keine signifikanten Veränderungen im ODI oder FA beobachtet, was darauf hindeutet, dass diese spezifischen DTI-Parameter möglicherweise weniger empfindlich auf die durch Ketamin induzierten Veränderungen reagieren.
Schlussfolgerungen und Ausblick
Diese Studie liefert wichtige neue Erkenntnisse darüber, wie serielle Ketamin-Infusionen die Mikrostruktur der weißen Substanz beeinflussen und wie diese Veränderungen mit klinischen Verbesserungen bei Patienten mit therapieresistenter Depression zusammenhängen. Die beobachteten Veränderungen im NDI deuten darauf hin, dass Ketamin die Neuroplastizität beeinflusst, was möglicherweise die Grundlage für seine schnellen antidepressiven Wirkungen bildet. Insbesondere die Verbindung zwischen Neuriten-Dichte-Veränderungen und der Verbesserung der Anhedonie unterstreicht die Bedeutung von Verbindungsänderungen im Gehirn für die Wiederherstellung der affektiven Funktionen.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass NODDI-Parameter sensitiver für die Detektion von Ketamin-induzierten Veränderungen in der weißen Substanz sein könnten als traditionelle DTI-Metriken. Zukünftige Forschung könnte diese Ergebnisse weiter untersuchen, um die genauen Mechanismen der neuronalen Plastizität durch Ketamin besser zu verstehen und möglicherweise personalisierte Behandlungsstrategien für Patienten mit therapieresistenter Depression zu entwickeln. Die Erforschung der Langzeiteffekte und die Identifizierung von Biomarkern für das Ansprechen auf Ketamin bleiben wichtige Forschungsziele.