Mausstudie deutet auf neuen Zusammenhang zwischen Diabetes und Alzheimer hin
Neue Forschungen unter Verwendung eines Mausmodells haben Hinweise gefunden, die darauf hindeuten, dass die Alzheimer-Krankheit durch einen erhöhten Blutzucker beeinflusst werden kann.
Obwohl viele frühere Studien darauf hingewiesen haben, dass Diabetes möglicherweise zu Alzheimer beiträgt, zeigt eine Studie von Wissenschaftlern der Medizinischen Fakultät der Washington University in St. Louis, dass ein erhöhter Blutzuckerspiegel den Amyloid-Beta-Spiegel schnell erhöhen kann.
Amyloid Beta ist als Schlüsselkomponente von Hirnplaques bei Alzheimer-Patienten bekannt. Es wird angenommen, dass die Bildung von Plaques ein früher Treiber für die komplexen Veränderungen ist, die Alzheimer im Gehirn verursacht.
Die Forschung wurde in veröffentlicht Das Journal of Clinical Investigation.
"Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Diabetes oder andere Erkrankungen, die die Kontrolle des Blutzuckerspiegels erschweren, schädliche Auswirkungen auf die Gehirnfunktion haben und neurologische Erkrankungen wie die Alzheimer-Krankheit verschlimmern können", sagte der Postdoktorand Shannon Macauley, Ph.D. Forschungswissenschaftler.
"Der entdeckte Zusammenhang könnte uns zu zukünftigen Behandlungszielen führen, die diese Effekte reduzieren."
Menschen mit Diabetes können den Blutzuckerspiegel nicht kontrollieren, der nach den Mahlzeiten ansteigen kann. Stattdessen verlassen sich viele Patienten auf Insulin oder andere Medikamente, um den Blutzuckerspiegel unter Kontrolle zu halten.
In der Studie injizierten Forscher Glukose in die Blutbahnen von Mäusen, die gezüchtet wurden, um einen Alzheimer-ähnlichen Zustand zu entwickeln.
Anschließend beobachteten sie, wie der erhöhte Blutzucker das Alzheimer-Risiko erhöhen könnte.
Bei jungen Mäusen ohne Amyloid-Plaques im Gehirn erhöhte eine Verdoppelung des Glukosespiegels im Blut die Amyloid-Beta-Spiegel im Gehirn um 20 Prozent.
Als die Wissenschaftler das Experiment an älteren Mäusen wiederholten, die bereits Gehirnplaques entwickelt hatten, stiegen die Amyloid-Beta-Spiegel um 40 Prozent.
Bei näherer Betrachtung stellten die Forscher fest, dass Blutzuckerspitzen die Aktivität von Neuronen im Gehirn erhöhten, was die Produktion von Amyloid Beta förderte. Ein Weg, wie das Brennen solcher Neuronen beeinflusst wird, sind Öffnungen, die als KATP-Kanäle auf der Oberfläche von Gehirnzellen bezeichnet werden.
Im Gehirn führt eine erhöhte Glukose dazu, dass sich diese Kanäle schließen, was die Gehirnzellen anregt und die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sie feuern.
Beim normalen Brennen codiert und überträgt eine Gehirnzelle Informationen. Ein übermäßiges Brennen in bestimmten Teilen des Gehirns kann jedoch die Amyloid-Beta-Produktion erhöhen, was letztendlich zu mehr Amyloid-Plaques führen und die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit fördern kann.
Um zu zeigen, dass KATP-Kanäle für die Veränderungen des Amyloid-Beta im Gehirn verantwortlich sind, wenn der Blutzucker erhöht wird, gaben die Wissenschaftler den Mäusen Diazoxid, ein Medikament zur Erhöhung der Glukose, das üblicherweise zur Behandlung von niedrigem Blutzucker verwendet wird. Um die Blut-Hirn-Schranke zu umgehen, wurde das Medikament direkt in das Gehirn injiziert.
Das Medikament zwang die KATP-Kanäle, offen zu bleiben, selbst wenn der Glukosespiegel anstieg. Die Produktion von Amyloid-Beta blieb im Gegensatz zu dem, was die Forscher typischerweise während eines Anstiegs des Blutzuckers beobachteten, konstant, was den Nachweis erbrachte, dass die KATP-Kanäle Glukose, neuronale Aktivität und Amyloid-Beta-Spiegel direkt miteinander verbinden.
Forscher verwenden jetzt Diabetes-Medikamente bei Mäusen mit ähnlichen Erkrankungen wie Alzheimer, um diesen Zusammenhang weiter zu untersuchen.
"Angesichts der Tatsache, dass KATP-Kanäle die Art und Weise sind, wie die Bauchspeicheldrüse Insulin als Reaktion auf einen hohen Blutzuckerspiegel absondert, ist es interessant, dass wir einen Zusammenhang zwischen der Aktivität dieser Kanäle im Gehirn und der Amyloid-Beta-Produktion sehen", sagte Macauley.
"Diese Beobachtung eröffnet einen neuen Weg zur Erforschung der Entwicklung der Alzheimer-Krankheit im Gehirn und bietet ein neues therapeutisches Ziel für die Behandlung dieser verheerenden neurologischen Störung."
Die Forscher untersuchen auch, wie Veränderungen, die durch erhöhte Glukosespiegel verursacht werden, die Fähigkeit von Gehirnregionen beeinflussen, sich miteinander zu vernetzen und kognitive Aufgaben zu erledigen.
Quelle: Washington University School of Medicine
