Wirkmechanismen der EKT als alternative Therapie bei Depression

Die Depression zählt zu den häufigsten und belastendsten psychischen Erkrankungen, doch ihre neurobiologischen Grundlagensind bis heute nur teilweise verstanden. Die Elektrokonvulsionstherapie (EKT) gilt als eine der wirksamsten Behandlungen therapieresistenter Depressionen und bietet wertvolle Einblicke in die zugrunde liegenden neurobiologischen Mechanismen. Ein besseres Verständnis der durch die EKT ausgelösten zentralen und peripheren Prozesse könnte helfen, die Pathophysiologie der Depression genauer zu erfassen und personalisierte Therapiekonzepte zu fördern.

Einleitung

Affektive Störungen gehören zu den häufigsten psychischen Erkrankungen weltweit, doch ihre Ursachen sind trotz hoher Prävalenz nach wie vor nicht vollständig verstanden. Da sowohl psychologische als auch biologische Faktoren wesentlich zu ihrer Entstehung und Aufrechterhaltung beitragen, gestaltet sich die Behandlung komplex, und die Entwicklung gezielter, wirksamer Therapien bleibt herausfordernd. Innerhalb dieses Störungsspektrums nimmt die Depression mit über 264 Millionen betroffenen Menschen weltweit eine zentrale Rolle ein, da sie mit erheblicher Beeinträchtigung der Lebensqualität und hohen individuellen wie gesellschaftlichen Belastungen einhergeht.^1,2

Die medikamentöse Behandlung mit Antidepressiva, die überwiegend auf die Modulation monoaminerger Neurotransmittersysteme wie Serotonin und Noradrenalin abzielt, stellt derzeit die Standardtherapie dar. Ihre Wirksamkeit ist jedoch begrenzt: Etwa zwei Drittel der Patient:innen sprechen nicht ausreichend auf eine erste Behandlung an.³ Diese eingeschränkte Effektivität verdeutlicht die Notwendigkeit, über traditionelle pharmakologische Ansätze hinauszugehen und neue, wirksamere Behandlungsstrategien für Depression zu entwickeln.⁴

Alternative Therapien wie Neurostimulation, Ketamin oder Psychedelika gewinnen in diesem Zusammenhang zunehmend an Bedeutung. Sie zielen auf eine umfassendere Modulation neurobiologischer und emotionaler Prozesse ab und eröffnen damit neue Perspektiven für ein tieferes Verständnis affektiver Dynamiken. Da sie vor allem bei Patient:innen mit schwer zu behandelnder Depression eingesetzt werden, bieten sie ein wertvolles Modell, um biologische Grundlagen und Mechanismen der Depression systematisch zu untersuchen. Die vergleichsweise homogene klinische und biologische Charakteristik dieser Patient:innengruppe, geprägt durch persistierende Symptome und eine geringe Ansprechrate auf Standardtherapien, macht sie besonders geeignet, zentrale neurobiologische Zielmechanismen zu identifizieren und langfristig personalisierte Behandlungsstrategien zu entwickeln.

Im Folgenden werden verschiedene Wirkmechanismen der Elektrokonvulsionstherapie (EKT) als Beispiel einer alternativen Therapie für Depression diskutiert, da sie momentan die älteste und zugleich eine der wirksamsten Neurostimulationsmethoden bei therapieresistenter Depression darstellt.⁵ Trotz ihrer nachgewiesenen Wirksamkeit und Spezifität wird sie im klinischen Alltag weiterhin nur zögerlich eingesetzt – nicht zuletzt, weil ihre zugrunde liegenden Wirkmechanismen bislang nicht hinreichend verstanden sind.⁶ Ein vertieftes Verständnis dieser komplexen Prozesse könnte nicht nur zur Entstigmatisierung der EKT beitragen, sondern auch neue therapeutische Zielmechanismen für Depression aufzeigen.

Wirkmechanismen der EKT

Funktionelle Konnektivität

Eine der derzeit prominent diskutierten Hypothesen zu den Wirkmechanismen der EKT betrifft die Modulation der funktionellen Konnektivität im Gehirn.^6,7 Das menschliche Gehirn organisiert sich als hochkomplexes Netzwerk, das einen Kompromiss zwischen Effizienz und ökonomischen Verbindungskosten für den Informationsaustausch anstrebt.⁸ Eine Metaanalyse mit fMRI-Studien zeigte, dass nach einer EKT-Behandlung Veränderungen der funktionellen Konnektivität in depressionsrelevanten Gehirnregionen – etwa im Hippocampus – auftreten.⁹ Unser Systematic Review ergänzt diese Befunde durch den Nachweis elektrophysiologischer Konnektivitätsveränderungen.¹⁰ Besonders im Alpha-Frequenzband wurden Zusammenhänge zwischen veränderter Konnektivität und klinischer Verbesserung beobachtet. Jedoch zeigte das Systematic Review, dass es nur eine geringe Anzahl an Studien gibt, die kleine Stichprobengrössen aufweisen und unterschiedliche funktionelle Konnektivitätsmasse und Schwellenwerte für die Kalkulation der Netzwerkmetriken verwenden.¹⁰ Um diese Befunde zu validieren, sind daher grössere, standardisierte Untersuchungen erforderlich. In einer laufenden Studie am Zentrum für Affektive, Stress- und Schlafstörungen (ZASS) der Universitären Psychiatrischen Kliniken Basel (UPK) untersuchen wir daher, wie sich die funktionelle Konnektivität im Verlauf einer EKT-Serie verändert und inwiefern diese Veränderungen mit klinischen und kognitiven Veränderungen korrelieren. Der Abschluss der Datenerhebung ist für das Frühjahr 2026 geplant.

Neuronale Exzitabilität

Neben der Modulation funktioneller Netzwerke spielen auch neurochemische und molekulare Prozesse eine wesentliche Rolle für die Wirksamkeit der EKT. Der ausgelöste Krampfanfall führt zu adaptiven Veränderungen in glutamatergen, monoaminergen und GABAergen Systemen. Bei einem Krampfanfall kommt es zu einer gleichzeitigen Aktivierung kortikaler und subkortikaler Hirnareale, die eine vorübergehende Synchronisierung der neuronalen Aktivität und eine anschliessende Wiederherstellung des Gleichgewichts zwischen erregenden und hemmenden Netzwerken bewirkt.¹¹ Mit zunehmender Zahl an Sitzungen steigt jedoch die Krampfschwelle an, was auf neuroadaptive Prozesse hinweist, aber auch mit einem stetigen Anstieg des applizierten Stroms einhergeht.¹² Der stetige Stromanstieg führt allerdings zu erhöhten Nebenwirkungen wie vorübergehenden Gedächtnis- oder Konzentrationsstörungen.¹³

Die gezielte pharmakologische Modulation der neuronalen Erregbarkeit ist daher ein aktueller Forschungsschwerpunkt, mit dem Ziel, die Induktion von therapeutisch wirksamen Anfällen trotz Anstieg der Krampfschwelle mit einer möglichst geringen Stromdosis zu erreichen. Eine einfache und gut verträgliche Strategie stellt die Koffein-Augmentation dar. Aktuelle Studien, darunter auch eigene Daten, belegen ihre Sicherheit und Wirksamkeit zur Verbesserung der Anfallsauslösung und -qualität.¹⁴ Koffein wirkt über die Blockade von hemmenden Adenosinrezeptoren (A₁ und A₂A), wodurch die neuronale Erregbarkeit steigt und die Krampfschwelle vorübergehend gesenkt wird.¹⁵ Auf zellulärer Ebene resultiert daraus eine erhöhte Synchronisierbarkeit kortikaler Netzwerke, was zum therapeutischen Wirkmechanismus der EKT beiträgt.¹⁶ In unserer retrospektiven Studie an 69 Patient:innen führte die intravenöse Gabe von 200mg Koffeinzitrat zu einer signifikanten Verlängerung der EEG-Anfallsdauer und zu einem geringeren Anstieg der Stimulationsenergie, ohne dass relevante kardiovaskuläre Nebenwirkungen auftraten.¹⁷ Diese Befunde unterstreichen, dass die Wirksamkeit der EKT auf einem komplexen Zusammenspiel von kortikaler Erregbarkeit, neuronaler Synchronisation und funktioneller Reorganisation beruht – Prozesse, die durch pharmakologische Interventionen gezielt beeinflusst werden können.

Während sich die meisten bisherigen Untersuchungen zur EKT auf deren direkte Effekte im zentralen Nervensystem konzentrieren, rücken periphere Systeme – insbesondere das Immunsystem und das Darmmikrobiom – zunehmend in den Fokus. Die Erforschung dieser Wechselwirkungen könnte zu einem ganzheitlicheren Verständnis der antidepressiven Wirkmechanismen der EKT beitragen und neue therapeutische Perspektiven eröffnen.

Inflammation

Zunehmende Evidenz legt nahe, dass auch inflammatorische Prozesse eine zentrale Rolle bei den Wirkmechanismen der EKT spielen. Ein Systematic Review mit 52 Studien dokumentierte unmittelbar nach EKT-Sitzungen eine akute Stressreaktion mit erhöhten Spiegeln von Cortisol, IL-1 und IL-6, während Langzeituntersuchungen eine Abnahme proinflammatorischer Marker wie Cortisol, TNFα und IL-6 zeigten.¹⁸ Darüber hinaus konnte eine Korrelationsmetaanalyse von 14 Studien (n=556) zeigen, dass höhere Ausgangswerte von IL-6 und C-reaktivem Protein (CRP) mit einer stärkeren Symptomreduktion nach EKT assoziiert waren.¹⁹

Neuere Analysen deuten darauf hin, dass diese immunologischen Veränderungen individuell variabel und zeitlich dynamisch verlaufen. Eine patientenspezifische, zeitaufgelöste Korrelationsanalyse identifizierte 18 Proteine, deren Expressionsveränderungen signifikant mit der klinischen Verbesserung während der EKT-Behandlung korrelierten. Besonders die Zytokine IL-20 und IL-4 zeigten starke Assoziationen mit der Symptomverbesserung und unterstreichen den Zusammenhang zwischen neuroinflammatorischen Prozessen und antidepressiver Wirkung.²⁰ Diese Befunde stehen im Einklang mit früheren Studien, die erhöhte IL-4- und IL-10-Spiegel bei Patient:innen mit Depression im Vergleich zu Kontrollen zeigten und eine Normalisierung dieser Werte im Verlauf der EKT nachwiesen.²¹ Trotz methodischer Limitationen (z.B. kleine Stichproben, unterschiedliche Analysemethoden) deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die EKT über eine dynamische, antiinflammatorische Modulation neuronaler und glialer Prozesse wirken könnte, die entscheidend zur Reduktion depressiver Symptome beiträgt.

Darmmikrobiom

Die Darm-Hirn-Achse hat in den letzten Jahren in der Depressionsforschung stark an Bedeutung gewonnen. Präklinische Studien zeigen, dass die Zusammensetzung des Darmmikrobioms eine zentrale Rolle bei zahlreichen neurophysiologischen Prozessen spielt, die bei Depressionen gestört sind.²² So weisen depressive Patient:innen im Vergleich zu Gesunden Veränderungen in Diversität, Taxonomie und Funktionalität des Mikrobioms auf, die mit depressiven Symptomen und Lebensqualität korrelieren.^23–25 Auch Standardbehandlungen mit Antidepressiva beeinflussen das intestinale Mikrobiom, indem sie dessen Zusammensetzung und Stoffwechselaktivität verändern; zudem scheint die individuelle Mikrobiomkomposition die Verträglichkeit und Wirksamkeit dieser Medikamente mitzubestimmen.²⁶

Erste Befunde deuten darauf hin, dass auch neurostimulative Verfahren wie die EKT die Zusammensetzung und Funktion des intestinalen Mikrobioms beeinflussen können.^27,28 In einem Einzelfallbericht zu einer Patientin mit Schizophrenie zeigten sich nach EKT eine verringerte Häufigkeit von Clostridium und eine erhöhte Häufigkeit von Lactobacillus und Bacteroides²⁸ – Bakteriengattungen, die auch bei depressiven Störungen mit Krankheitsprozessen assoziiert sind.²⁹ Präklinische Untersuchungen an Mäusen unterstützen diese Beobachtungen und deuten ebenfalls auf eine erhöhte Diversität des Mikrobioms nach einer EKT hin.³⁰ Erste Ergebnisse unserer eigenen, noch unveröffentlichten Studie mit depressiven Patienten legen nahe, dass die EKT selbst keinen unmittelbaren Einfluss auf die Diversität des Mikrobioms ausübt, jedoch Unterschiede in der Mikrobiomkomposition zwischen Responder- und Non-Responder-Gruppen bestehen. Dies spricht dafür, dass sich die antidepressive Wirkung der EKT zumindest teilweise über eine Modulation der Darm-Hirn-Achse entfaltet.

Fazit und Ausblick

Zusammengefasst stellt die EKT trotz ihres hohen Alters ein modernes und dynamisches Forschungsfeld dar. Die Vielzahl potenzieller Wirkmechanismen – von neuronaler Synchronisation über neurochemische und immunologische Prozesse bis hin zur Interaktion mit dem Darmmikrobiom – verdeutlicht, dass EKT weit über eine rein symptomorientierte Intervention hinausgeht. Sie bietet ein einzigartiges Modell, um die komplexe Integration biologischer Systeme bei Depression zu verstehen. Zukünftige Forschung sollte diese multidimensionalen Ansätze zusammenführen, um individuelle Wirkprofile zu identifizieren und die Grundlage für präzisere, personalisierte Behandlungsstrategien zu schaffen. Damit könnte die EKT nicht nur in ihrer klinischen Anwendung optimiert, sondern auch als Schlüssel zur Identifikation der neurobiologischen Grundlagen von Depression verstanden werden.

Literatur: