Warum manche Alzheimer entwickeln und manche nicht
Viele befürchten, dass die Alzheimer-Krankheit die nächste Epidemie der Bevölkerungsgesundheit sein wird. Die Krankheit betrifft Millionen, aber es gibt keine Heilung und keinen wirklichen Test für die Diagnose bis zum Tod.
Gegenwärtig kann die Krankheit erst nach dem Tod endgültig diagnostiziert werden, wenn eine Untersuchung des Gehirns die Amyloid-Plaques aufdecken kann, die ein verräterisches Merkmal der Krankheit sind.
Interessanterweise wurden die gleichen Plaque-Ablagerungen auch im Gehirn von Menschen ohne kognitive Beeinträchtigung gefunden, was die Wissenschaftler zu der Frage veranlasste: Warum entwickeln manche Alzheimer und manche nicht?
In einer Studie in der gefunden American Journal of PathologyForscher der School of Nursing der University of California in Los Angeles (UCLA) untersuchten das Fortschreiten der Krankheit in den Synapsen - wo Gehirnzellen Impulse übertragen.
Die Forscher unter der Leitung von Dr. Karen Gylys analysierten Autopsiegewebeproben von verschiedenen Stellen des Gehirns von Patienten, die als kognitiv normal angesehen wurden und die die Kriterien für Demenz erfüllten.
Mithilfe der Durchflusszytometrie - einer laserbasierten Technologie, bei der Zellen in einem Flüssigkeitsstrom suspendiert und durch ein elektronisches Detektionsgerät geleitet werden - wurde die Konzentration von zwei der bekannten biochemischen Merkmale von Alzheimer gemessen: Amyloid Beta und p-Tau.
Wenn diese Proteine in hohen Konzentrationen in der Gehirnflüssigkeit gefunden werden, deuten sie auf Alzheimer hin. Dies ermöglichte es den Wissenschaftlern, große Populationen einzelner Synapsen - mehr als 5.000 gleichzeitig - gegenüber nur zwei unter einem Mikroskop zu sehen.
Die Forscher fanden heraus, dass Menschen mit Alzheimer erhöhte Konzentrationen an synaptisch löslichen Amyloid-Beta-Oligomeren hatten - kleinere Cluster von Amyloid-Beta, die für Gehirnzellen toxisch sind. Es wird angenommen, dass diese Oligomere die Synapsen beeinflussen, was es dem Gehirn erschwert, neue Erinnerungen zu bilden und sich an alte zu erinnern.
"Es war fast unmöglich, menschliche Synapsen betrachten zu können", sagte Gylys. "Sie sind schwer zu fassen und unter einem Elektronenmikroskop zu betrachten."
Um diese Herausforderung zu bewältigen, haben die UCLA-Forscher die Gewebeproben kryogen eingefroren - was die Bildung von Eiskristallen verhinderte, die sonst die Synapsen verschlossen hätten, wenn die Proben konventionell eingefroren worden wären. Die Forscher führten auch einen speziellen biochemischen Test für Oligomere durch und stellten fest, dass die Konzentration von Oligomeren bei Patienten mit Demenz viel höher war als bei Patienten mit Amyloid-Plaque-Aufbau, aber ohne Demenz.
Die Wissenschaftler untersuchten auch den Zeitpunkt der biochemischen Veränderungen im Gehirn. Sie fanden heraus, dass die Akkumulation von Amyloid Beta in den Synapsen in den frühesten Stadien der Amyloid-Plaques und viel früher als das Auftreten von synaptischem p-Tau auftrat, das erst nach dem Einsetzen von Alzheimer im Spätstadium auftrat.
Dieses Ergebnis stützt die derzeit akzeptierte "Amyloid-Kaskaden-Hypothese" von Alzheimer, wonach die Akkumulation von Amyloid-Beta im Gehirn einer der ersten Schritte bei der Entwicklung der Krankheit ist.
Die Forscher planen nun genau zu untersuchen, wie lösliche Amyloid-Beta-Oligomere zu einer Tau-Pathologie führen und ob Therapien, die die Akkumulation von Amyloid-Beta-Oligomeren in den Synapsen verlangsamen, das Auftreten von Alzheimer-bedingter Demenz verzögern oder sogar verhindern könnten.
"Die Studie zeigt, dass es eine Schwelle zwischen dem Oligomeraufbau und der Entwicklung von Alzheimer gibt", sagte Gylys. "Wenn wir wirksame Therapien entwickeln können, die auf diese synaptischen Amyloid-Beta-Oligomere abzielen, ist es möglicherweise möglich, das Fortschreiten der Krankheit zu verhindern."
Die Ergebnisse legen nahe, dass die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit aus einer Kombination vieler Faktoren resultieren kann.
Gylys sagte, dass Menschen ihr Alzheimer-Risiko durch Lebensstil und Ernährung reduzieren können, fügte jedoch hinzu, dass eine Lösung nicht ausreichen werde. "Alzheimer-Krankheit, wie Herzkrankheiten oder Krebs, ist eine Menge Dinge, die schief gehen", sagte sie. "Aber das Verständnis dieses Schwelleneffekts ist sehr ermutigend."
Quelle: UCLA
