Könnten undichte Blutgefäße im Gehirn ein Grund für Alzheimer sein?
Ein vielversprechender neuer Ansatz zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit und anderer Demenzerkrankungen
Die Alzheimer-Krankheit ist ein enormes Problem, das mit der alternden Bevölkerung nur noch größer werden wird. Mehr als 6 Millionen Amerikaner leben mit der Alzheimer-Krankheit, und nach Angaben der Alzheimer's Association wird einer von drei Senioren daran sterben. Bis 2050 werden die Kosten der Alzheimer-Krankheit, die derzeit auf 355 Milliarden Dollar geschätzt werden, auf 1,1 Billionen Dollar steigen.
Schematische Darstellung einiger der Hauptakteure der Alzheimer-Krankheit. Abgeändert von "Mononuclear phagocytes in Alzheimer's disease" von David Gate und anderen auf Wikimedia Commons.
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Könnte eine der Ursachen für ein so großes und kostspieliges Problem auf die Zellen zurückgeführt werden, die die kleinsten Blutgefäße des Körpers auskleiden?
Eine neue Studie, die von einem Forscherteam der Medical University of South Carolina (MUSC) in der Zeitschrift Molecular Therapy veröffentlicht wurde, legt nahe, dass die Antwort ja lautet. Das Team unter der Leitung von Dr. Hongkuan Fan, außerordentlicher Professor in der Abteilung für Pathologie und Labormedizin, fand weniger dieser Zellen, die als Perizyten bekannt sind, in den Gehirnen von Menschen, die an der Alzheimer-Krankheit starben. Außerdem fanden sie höhere Werte von Fli-1, einem Protein, das am häufigsten in Blutzellen vorkommt und vermutlich deren Entwicklung steuert.
Als das Team die Wirkung von Fli-1 in einem Mausmodell der Alzheimer-Krankheit blockierte, verbesserte sich das Gedächtnis der Mäuse. Die Blockierung des Proteins verhinderte auch, dass Immunzellen in das Gehirn eindringen und die Entzündung verursachen, die ein Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit ist. Die Blockierung von Fli-1 könnte ein vielversprechender neuer Ansatz zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit und anderer Demenzerkrankungen sein.
"Wir sind sehr erfreut über diese Daten, denn sie deuten darauf hin, dass Fli-1 ein neues therapeutisches Ziel für die Alzheimer-Krankheit sein könnte", so Fan.
Bessere Therapien für die Alzheimer-Krankheit sind dringend erforderlich. Die meisten bestehenden Alzheimer-Therapien behandeln lediglich die Symptome und gehen kaum auf die zugrunde liegenden Ursachen ein.
Es ist seit langem bekannt, dass Menschen mit vaskulären Problemen, d. h. Problemen mit dem Herzen oder den Blutgefäßen, ein erhöhtes Risiko haben, an Alzheimer und anderen Demenzkrankheiten zu erkranken. Dazu gehören Menschen, die einen Herzinfarkt erlitten haben, an Diabetes, hohem Blutdruck oder Cholesterin leiden.
Das ist nicht verwunderlich, denn das Gehirn ist hungrig nach Sauerstoff. Wenn es nicht genug davon bekommt, weil der Blutfluss unzureichend ist, funktionieren seine Zellen nicht mehr so gut und können absterben.
Die Perizyten, die die Wände winziger Blutgefäße, der so genannten Kapillaren, auskleiden, sorgen dafür, dass der Bedarf des Gehirns an Energie und Abfallstoffen gedeckt wird.
"Die Kapillare ist der Ort, an dem sich alles abspielt", sagt Dr. Perry Halushka, Professor für Zell- und Molekularpharmakologie an der Universität. "Es ist der Ort, an dem all diese Austauschvorgänge stattfinden.
Perizyten tragen auch zum Aufbau der Blut-Hirn-Schranke bei, die verhindert, dass Verunreinigungen und Immunzellen aus dem Blut ins Gehirn gelangen. Sie tragen auch dazu bei, Amyloid-beta, das als Verursacher der Alzheimer-Krankheit bekannt ist, aus dem Gehirn zu entfernen.
Wenn Perizyten verloren gehen, dringen Immunzellen und Verunreinigungen in das Gehirn ein, was zu Entzündungen und schließlich zum Absterben von Zellen und zum Nachlassen der geistigen Leistungsfähigkeit führt.
"Perizyten spielen bei Demenz möglicherweise eine viel wichtigere Rolle als ursprünglich angenommen", so Halushka. "Dies gilt insbesondere für die alternde Bevölkerung, in der die vaskuläre Demenz zu einem größeren Problem werden wird.
Mit finanzieller Unterstützung des South Carolina Clinical & Translational Research Institute untersuchte das MUSC-Team die Gehirne von Menschen, die an der Alzheimer-Krankheit gestorben waren, und griff dabei auf die Ressourcen der Gehirnbank des Carroll A. Campbell, Jr. Neuropathologie-Labor.
"Die Möglichkeit, das menschliche Gehirn zu untersuchen, ist ein außerordentlicher Gewinn für die Einrichtung und für die Erforschung aller Arten von Hirnerkrankungen, nicht nur der Alzheimer-Krankheit", sagte Halushka.
Das MUSC-Team fand heraus, dass die Gehirne von Menschen, die an der Alzheimer-Krankheit starben, 34 % weniger Perizyten als gesunde Gehirne in ihrem Hippocampus aufwiesen, einem Teil des Gehirns, der mit Lernen und Gedächtnis in Verbindung steht. Die verbleibenden Perizyten wiesen wesentlich höhere Werte von Fli-1 auf.
Das Team zeigte dann, dass ein Tiermodell der Alzheimer-Krankheit ebenfalls einen Perizytenverlust im Hippocampus, erhöhte Fli-1-Werte und Gedächtnisstörungen aufwies. Durch die Blockierung von Fli-1 verbesserte sich die Leistung der Mäuse bei Verhaltenstests zur Bewertung des Gedächtnisses.
"Das aufregendste Ergebnis ist, dass der Fli-1-Hemmer die kognitiven Defizite im Tiermodell tatsächlich verbessert hat, denn das ist letztendlich das Einzige, was zählt", so Halushka.
Das Team fand auch heraus, dass die Blockierung von Fli-1 bei den Mäusen dazu beitrug, den Verlust von Perizyten zu verhindern und die Integrität der Blut-Hirn-Schranke zu bewahren sowie die Ansammlung von Amyloid-Beta zu verringern.
"Wir hatten nicht mit einer so tiefgreifenden Wirkung bei den Mäusen gerechnet, aber zu unserer Überraschung hat der Hemmstoff tatsächlich funktioniert", so Fan.
Der nächste Schritt für das MUSC-Team besteht darin, eine RNA zu entwickeln, die Fli-1 zum Schweigen bringt und so die Entzündung im Gehirn reduziert, die zum Zelltod bei der Alzheimer-Krankheit führt. Das Ziel wäre nicht, Fli-1 abzuschaffen, da es wichtige Funktionen im Körper erfüllt, sondern es auf einem gesunden Niveau zu halten.
"Das Spannende daran ist, dass dies ein neuer Ansatz für die Behandlung der Alzheimer-Krankheit sein könnte, an den man bisher nicht gedacht hat", so Halushka. "Diese Forschung eröffnet ein ganz neues Feld für potenzielle Angriffspunkte, nicht nur für Fli-1, sondern für die Perizyten selbst.
Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschlichen Eingriff übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um eine größere Bandbreite an aktuellen Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler im Vokabular, in der Syntax oder in der Grammatik enthält. Den ursprünglichen Artikel in Englisch finden Sie hier.
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