Demenz: Protein-Alzheimer-Verbindung entdeckt
Die Alzheimer-Krankheit ist immer noch nicht heilbar. Doch gerade im frühen und mittleren Stadium können Medikamente und nicht-pharmakologische Behandlungsmethoden helfen, die Gedächtnisleistung möglichst lange zu erhalten und Nebenwirkungen zu lindern. Forscher haben nun einen neuen Ansatzpunkt für Alzheimer-Therapien gefunden.
Alzheimer ist die häufigste Form der Demenz. Die Behandlung dieser noch nicht geheilten Krankheit stagniert trotz des großen Wissenszuwachses in den letzten Jahren und der Entwicklung neuer Medikamente. Jetzt haben Forscher ein neues potenzielles therapeutisches Ziel entdeckt. Die Ergebnisse ihrer Studie wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.
Der Einfluss wurde bisher unterschätzt
Wie in einem aktuellen Bericht des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) erläutert, lagert sich das Medin-Protein zusammen mit dem Amyloid-β-Protein auch in den Blutgefäßen des Gehirns von Alzheimer-Patienten ab. DZNE-Wissenschaftler entdeckten diese sogenannte Co-Aggregation.
„Obwohl Medin seit etwa 20 Jahren bekannt ist, wurde sein Einfluss auf Krankheiten bisher unterschätzt. Wir konnten zeigen, dass krankhafte Veränderungen in den Blutgefäßen von Alzheimer-Patienten durch Medin deutlich verstärkt werden“, erklärt Studienleiter Dr. Jonas Neher vom DZNE-Standort Tübingen.
An der Langzeitstudie waren auch das Hertie-Institut für klinische Hirnforschung in Tübingen, die Universität Tübingen sowie weitere internationale Einrichtungen und Kooperationspartner beteiligt.
Aggregate werden auch in Blutgefäßen abgelagert
Medin gehört den Angaben zufolge zur Gruppe der Amyloide. Von diesen Proteinen ist Amyloid-β am bekanntesten, weil es sich im Gehirn von Menschen mit Alzheimer-Krankheit ansammelt. Diese Aggregate lagern sich dann als sogenannte Plaques direkt im Hirngewebe, aber auch in dessen Blutgefäßen ab und schädigen so Nervenzellen oder Blutgefäße.
Obwohl sich viele Studien mit Amyloid-β befassten, stand Medin daher bisher nicht im Mittelpunkt des Interesses. „Es gab wenig Hinweise auf eine Pathologie, also einen klinisch auffälligen Befund in Bezug auf Medin, und das ist oft die Voraussetzung für eine genauere Untersuchung eines Amyloids“, sagt Neher.
Medin kommt tatsächlich in den Blutgefäßen fast aller Menschen über 50 vor und ist damit das am weitesten verbreitete bekannte Amyloid. Neher und sein Team entdeckten ursprünglich, dass sich Medin sogar in alternden Mäusen entwickelt, und berichteten diese Entdeckung vor zwei Jahren in der Fachzeitschrift PNAS.
Je älter sie werden, desto mehr Medin reichert sich in den Blutgefäßen der Gehirne der Mäuse an, so die damalige Erkenntnis. Und wenn das Gehirn aktiv wird und mehr Blutzufuhr benötigt, dehnen sich Gefäße mit Medin-Ablagerungen langsamer aus als solche ohne Medin.
Diese Ausdehnungsfähigkeit ist wichtig, um das Gehirn optimal mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen.
Nur wenige Forscher arbeiten an Medin
Für ihre neuesten Ergebnisse bauten die Forscher auf dieser Grundlage auf und betrachteten speziell die Alzheimer-Krankheit.
An Mausmodellen von Alzheimer konnten sie zeigen, dass sich Medin noch stärker in Blutgefäßen im Gehirn anreichert, wenn auch Amyloid-β-Ablagerungen vorhanden sind. Entsprechende Befunde konnten auch im Hirngewebe von Organspendern mit Alzheimer-Demenz nachgewiesen werden.
Wurden die Mäuse jedoch genetisch so verändert, dass sich Medin nicht bilden konnte, kam es zu deutlich weniger Amyloid-β-Ablagerungen und in der Folge zu deutlich weniger Blutgefäßschäden.
„Weltweit arbeiten nur eine Handvoll Arbeitsgruppen an Medin“, erklärt Neher. Eine frühere Studie aus den USA beschrieb kürzlich, dass es den Medikamentenspiegel bei Alzheimer-Patienten erhöht. Allerdings ist noch nicht klar, ob dies nur die Folge der Erkrankung oder eine der Ursachen ist.
„Wir konnten nun in vielen Experimenten zeigen, dass Medin in Alzheimer-Modellen die Gefäßpathologie fördert“, sagt Neher. Somit sind Medin-Ablagerungen tatsächlich eine Ursache für Blutgefäßschäden. „Und das ist ein Hinweis darauf, dass es eine der Ursachen der Krankheit ist“, sagt der Wissenschaftler.
Hoffnung auf die Entwicklung einer möglichen Therapie
In ihren Studien färbten die Forscher Gewebeschnitte sowohl von Mäusen als auch von Alzheimer-Patienten so ein, dass bestimmte Proteine sichtbar wurden. Damit konnten sie zeigen, dass Medin und Amyloid-β gemeinsam in den Blutgefäßen des Gehirns abgelagert werden; Co-Location ist der Fachbegriff dafür.
Mit weiteren Experimenten konnten die Experten in einem nächsten Schritt zeigen, dass auch diese beiden Amyloide aggregieren, also gemischte Ansammlungen bilden. „Überraschenderweise interagiert Medin direkt mit Amyloid-β und fördert dessen Aggregation, was völlig unbekannt war“, sagt Neher.
Genau hieraus schöpfen Forscher Hoffnung auf die Entwicklung einer möglichen Therapie. “Medin könnte ein therapeutisches Ziel sein, um Gefäßschäden und kognitiven Abbau zu verhindern, die aus der Ansammlung von Amyloid in den Blutgefäßen des Gehirns resultieren”, schlussfolgern sie.
In Fachkreisen ist unbestritten, dass die Ursachen der Alzheimer-Krankheit nicht nur Amyloid-β-Aggregate im Hirngewebe sind, sondern auch Gefäßveränderungen, also Funktionsminderungen oder Schädigungen von Blutgefäßen.
Wenn also nicht nur die Plaques das Ziel einer Behandlung sind, sondern auch die betroffenen Blutgefäße, könnte dies dem Patienten helfen.
In einem nächsten Schritt muss nun geklärt werden, ob bereits gebildete Medin-Aggregate therapeutisch entfernt werden können und ob sich dieser Eingriff tatsächlich auf die Gedächtnisleistung auswirkt.
Die Wissenschaftler wollen es zunächst in Mausmodellen testen, da diese die pathologischen Veränderungen von Alzheimer-Patienten sehr gut widerspiegeln. (Bekanntmachung)
Autor und Informationsquelle
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Dieser Text entspricht den Anforderungen der medizinischen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien und aktuellen Studien und wurde von medizinischem Fachpersonal geprüft.
Quellen:
- Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen: Neuer Ansatzpunkt für Alzheimer-Therapien gefunden, (Zugriff: 19.11.2022), Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen
- Jessica Wagner, Karoline Degenhardt, Marleen Veit, Nikolaos Louros, Katerina Konstantoulea, Angelos Skodras, Katleen Wild, Ping Liu, Ulrike Obermüller, Vikas Bansal, Anupriya Dalmia, Lisa M. Häsler, Marius Lambert, Matthias De Vleeschouwer, Hanna. Jillian Madine, Deborah Kronenberg-Versteeg, Regina Feederle, Domenico Del Turco, K. Peter R. Nilsson, Tammaryn Lashley, Thomas Deller, Marla Gearing, Lary C. Walker, Peter Heutink, Frederic Rousseau, Joost Schymkowitz, Mathias Jucker und Jonas J Neher: Medin co-aggregiert mit vaskulärem Amyloid-β bei der Alzheimer-Krankheit; in: Nature, (veröffentlicht: 16.11.2022), Nature
- Karoline Degenhardt, Jessica Wagner, Angelos Skodras, Michael Candlish, Anna Julia Koppelmann, Katleen Wild, Rusheka Maxwell, Carola Rotermund, Felix von Zweydorf, Christian Johannes Gloeckner, Hannah A. Davies, Jillian Madine, Domenico Del Turco, Regina Feederle, Tammaryn Lash , Thomas Deller, Philipp Kahle, Jasmin K. Hefendehl, Mathias Jucker und Jonas J. Neher: Medin Aggregation Causes Cerebrovascular Dysfunction in aged Wildtyp-Mäuse; in: PNAS, (veröffentlicht: 08.09.2020), PNAS
Wichtiger Hinweis: Dieser Artikel enthält nur allgemeine Informationen und sollte nicht zur Selbstdiagnose oder Behandlung verwendet werden. Sie kann einen Arztbesuch nicht ersetzen.