Neue Erkenntnisse in der Alzheimer-Forschung

Demen­z­erkrankun­gen sind eine große Belas­tung vor allem für ältere Men­schen. Nach Angaben des Arzneimit­tel­her­stellers Novar­tis lei­den allein in Deutsch­land rund eine Mil­lion Men­schen daran; Alzheimer hat dabei einen Anteil von rund 70 Prozent. Weil die Men­schen immer älter wer­den, steigt die Zuwach­srate expo­nen­tiell. Hoff­nung machen Forschungser­folge – und ein bedeu­ten­des Resul­tat kommt jet­zt aus der Uni­ver­sität Bre­men: Die Zell­bi­olo­gin Pro­fes­sorin Janine Kirstein und ihre Arbeits­gruppe haben in Faden­würmern die „Ner­ven­zelle 0“ gefun­den – also die Ner­ven­zellen, in der die Alzheimer-Erkrankung begin­nt. Weil sich die Ergeb­nisse auf den Men­schen über­tra­gen lassen, kön­nten jet­zt geziel­tere Ansatzpunk­te zur Ver­hin­derung oder Ver­langsamung der Krankheit entwick­elt werden.
„Im Alterung­sprozess des Men­schen kommt es in unseren Ner­ven­zellen in steigen­dem Maße zu Fehlern“, erläutert die Bre­mer Hochschullehrerin. „Bei Alzheimer kommt es beispiel­sweise zunehmend zu ein­er Anhäu­fung von fehlge­fal­teten Pro­teinen, die dann verk­lumpen und längliche, seilar­tige Struk­turen aus­bilden.“ Diese „Zug­seil-Struk­turen“ kön­nen große Hirnareale befall­en und führen schließlich zu Erkrankun­gen wie Alzheimer oder auch Parkin­son – und im schlimm­sten Falle zur Demenz mit allen ver­bun­de­nen kog­ni­tiv­en Beeinträchtigungen.

„Nervenzelle 0“ identifiziert

Bei der Forschung ist es Janine Kirstein und ihrer Arbeits­gruppe nun gelun­gen, diesen Prozess sicht­bar zu machen und vor allem den „Start­punkt“ der Krankheit – die „Ner­ven­zelle 0“ – zu iden­ti­fizieren. „Faden­würmer eige­nen sich deshalb sehr gut, weil sie auf moleku­lar­er Ebene iden­tisch zum Men­schen sind. Sie sind zudem trans­par­ent, weshalb die Vorgänge durch Flu­o­reszenz-Farb­stoffe sicht­bar gemacht wer­den kön­nen.“ Im Ver­lauf der Forschun­gen ent­deck­te die Gruppe, in welchen Zellen die Verk­lumpung zuerst auftritt.
Ein Vorteil ist dabei, dass der Leben­szyk­lus des Faden­wurmes von der Geburt bis zum Tod nur einen Monat beträgt: „Am Men­schen ver­bi­eten sich solche Forschun­gen aus ethis­chen Grün­den, und selb­st bei ein­er Maus würde der Zyk­lus zwei Jahre dauern“, so Janine Kirstein. Im Faden­wurm hinge­gen laufen die Vorgänge schnell ab und lassen sich im Tages­rhyth­mus beobachten.

Forschungsresultate legen Marker-Entwicklung nahe

Die Ergeb­nisse aus der Forschung der Bre­mer Arbeits­gruppe lassen es nun zu, auch beim Men­schen gezielt auf die Ner­ven­zellen zu fokussieren, in der neu­rode­gen­er­a­tive Erkrankun­gen wie Alzheimer begin­nen. „Man kön­nte zum Beispiel einen Mark­er entwick­eln, der einen Rückschluss darüber zulässt, ob die Degen­er­a­tion bere­its begonnen hat“, so die Pro­fes­sorin. „Dementsprechend schneller kön­nte man dann han­deln, um weit­erge­hende Fol­gen zu vermeiden.“ 
Ihre Ergeb­nisse hat die Arbeits­gruppe jet­zt in „Progress in Neu­ro­bi­ol­o­gy“ – der führen­den neu­ro­bi­ol­o­gis­chen Fachzeitschrift – pub­liziert. Kurzfristig haben Janine Kirstein und ihre Kol­legin­nen und Kol­le­gen daraufhin bere­its durch den Alzheimer Forschung Ini­tia­tive e.V. eine Anschub­fi­nanzierung von 50.000 € zuge­sprochen bekom­men, um mit diesen Mit­teln weit­er­führende Pro­jek­te entwick­eln zu können.

Zum fachlichen Hintergrund

Die Alzheimer Krankheit wird durch die Fib­ril­isierung des Abe­ta Pep­tids und des tau Pro­teins her­vorgerufen. Abe­ta Pep­tide entste­hen bei jedem Men­schen, aber nur ein rel­a­tiv klein­er Bevölkerungsan­teil erkrankt an Alzheimer. Der größte Risiko­fak­tor ist das Alter. Bei den über 80-Jähri­gen beträgt der Anteil der Alzheimer-Erkrank­ten 20%; er stiegt auf 30 bis 50% bei den 85-Jähri­gen. Die Einzel­moleküle sind harm­los; erst wenn sie sich zusam­men­lagern, kön­nen sie tox­is­che Aggre­gate bilden.
In den ver­gan­genen Jahren zeigte sich, dass sich die Aggre­ga­tion des Abe­ta Pep­tids über das gesamte Gehirn aus­bre­it­en kann. Set­zt sich diese Kaskade ein­mal in den Gang, kann man sie nicht mehr aufhal­ten oder gar umkehren. Bish­er wusste man lediglich, dass die ersten fib­rilären Abe­ta-Aggre­gate in der Großhirn­rinde und im Hip­pocam­pus des Gehirns auftreten. Wo genau die Aggre­ga­tion begin­nt, war jedoch unbekannt. 
Der Arbeits­gruppe von Janine Kirstein gelang es nun, ein neues Tier­mod­ell der Alzheimer-Erkrankung im Faden­wurm Caenorhab­di­tis ele­gans zu gener­ieren. Mit Hil­fe dieses Krankheitsmod­ells kon­nten ihre Mitar­beit­er zeigen, dass die Aggre­ga­tion des Abe­ta Pep­tids in genau sechs Ner­ven­zellen – den IL2-Neu­ro­nen – begin­nt und sich von dort aus sys­tem­a­tisch auf alle Ner­ven­zellen ausweitet.
Wäre es nun auch möglich, den Prozess der Über­tra­gung auf die anderen Ner­ven­zellen zu unter­drück­en? Der Nema­tode ist genetisch leicht zugänglich und erlaubt zell­spez­i­fis­che Manip­u­la­tio­nen. Die AG Kirstein zeigte, dass eine gezielte Inhi­bi­tion der Abe­ta Aggre­ga­tion in den IL2-Neu­ro­nen in der Tat die Aggre­ga­tion­skaskade und Über­tra­gung auf andere Neu­ro­nen ver­langsamt. Zudem kon­nte eine Reduk­tion der Tox­iz­ität und ein­er Erhöhung der medi­a­nen Lebenss­panne beobachtet werden.