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Ein starkes Immunsystem schützt Hirnzellen vor Ablagerungen

Ein starkes Immunsystem schützt Hirnzellen vor Ablagerungen

Bei der Alzheimer-Erkrankung häufen sich an den Nervenzellen des Gehirns winzige Eiweißstückchen als harte, unauflösliche Plaques an. Wie kommt es dazu? Denn im gesunden Gehirn werden diese Bruchstücke vernichtet.

(ml) Bei der Alzheimer-Erkrankung sterben Nervenzellen der Großhirnrinde in großer Zahl ab. Dadurch kann das Gehirn um bis zu einem Fünftel schrumpfen. Als Hauptschuldige wurden kleine Eiweißbruchstücke dingfest gemacht, Amyloid-Beta (A-beta) genannt. Sie lagern sich als sogenannte Plaques innerhalb und außerhalb der Nervenzellen des Gehirns ab und richten sie zugrunde.

Dass sich A-beta im Gehirn bildet, ist allerdings ein natürlicher Vorgang. Die Eiweißbruchstücke entstehen aus einem größeren Vorläuferprotein, dem APP. Dieses Amyloid-Precursor-Protein spielt wahrscheinlich eine Rolle, wenn sich zwischen den einzelnen Gehirnzellen neue Verbindungen (Synapsen) bilden. Doch seine Funktion ist noch nicht genau bekannt.

Der Prozess, bei dem A-beta aus APP entsteht, läuft bei jedem gesunden Menschen im Gehirn ab, denn das A-beta sorgt dafür, dass die Nervenzellen miteinander kommunizieren können. Eine bestimmte Menge ist für die Übertragung von Informationen also notwendig. A-beta lagert sich bei Gesunden aber nicht ab.

Gefährlich wird es erst dann, wenn zu viel A-beta gebildet wird, das der Körper nicht mehr entsorgen kann. Dann wird die Kommunikation zwischen den Nervenzellen im Gehirn gestört und sie sterben ab. "Mit zunehmendem Lebensalter steigt die Menge an A-beta im Gehirn immer weiter an, das Risiko, im Alter an Alzheimer zu erkranken, nimmt also dramatisch zu", erläutert der Alzheimer-Forscher Professor Dr. Thomas Willnow.

Seine Forschungsgruppe hat herausgefunden, dass gesunde Nervenzellen einen Schutzfaktor bilden, der die Produktion von A-beta vermindert. Diese schützende Substanz ist ein Protein namens Sorla. In Versuchen mit Mäusen konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass sich bei einem Verlust von Sorla vermehrt A-beta bildet. Inzwischen wurde dieser Zusammenhang auch im Gehirn von Alzheimer-Kranken entdeckt. Patienten bilden weniger Sorla, sodass mehr giftiges A-beta entsteht und sich im Gehirn ablagert.

Mittlerweile haben die Forscher auch entdeckt, wie die Schutzwirkung von Sorla funktioniert. Die Substanz ist bereits im Inneren der Nervenzelle aktiv. A-beta wird in der Nervenzelle gebildet und dann nach draußen geschleust, um die Kommunikation von Zellen von außen zu regulieren. Sorla kann frisch produziertes A-beta bereits fassen, bevor es die Zelle verlässt. Das abgefangene A-beta wird in Bläschen (Lysosome) transportiert, die im Inneren der Zelle angesiedelt sind und auch zelleigenes Material verdauen können. Somit wird bereits in der Zelle die Menge des A-beta kontrolliert reduziert. "Wenn die Aktivität von Sorla hoch ist, wird weniger A-beta freigesetzt und die Nervenzellen werden somit weniger geschädigt", erläutert Willnow.

Er und sein Team suchen jetzt auf Basis ihrer Erkenntnisse nach Wirkstoffen, die die Produktion von Sorla in menschlichen Nervenzellen ankurbeln. "Langfristig könnte die Anwendung solcher Wirkstoffe das Gehirn von Patienten vor übermäßiger A-beta-Produktion schützen und das Fortschreiten der Altersdemenz verlangsamen", sagt Willnow.

Professor Dr. Erich Wanker vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin interessiert sich vor allem dafür, weshalb das gesunde A-beta zu schädlichen Plaques wird. Andere Forscher haben bereits entdeckt, dass krankmachendes A-beta sich im Gehirn selbst vermehrt und ausbreitet. "Die Wissenschaft spricht davon, dass A-beta regelrechte Keime bildet", erklärt Wanker. Er untersucht solche Keime im Labor, die unter anderem von Verstorbenen stammen, die an Alzheimer erkrankt waren. "Wir haben eine neue Methode entwickelt, mit der wir die Ausbreitung dieser Keime messen können", sagt der Experte. "Unser Ziel ist es darüber hinaus, Wirkstoffe zu finden, die diese Keime daran hindern, sich auszubreiten, um damit den Ausbruch der Krankheit zu hemmen."

Ein Forscherteam der Universitätsklinik Freiburg führt die krankmachende Anhäufung von A-beta im Gehirn auf ein Erlahmen spezieller Immunzellen zurück. Diese Mikroglia genannten Zellen schützen das Gehirn vor gefährlichen Keimen und können diese sogar fressen. Sie verhindern auch die Ablagerung von Plaques. "Im Lauf des Lebens verlieren die Mikroglia jedoch diese schützende Funktion", erklärt Professor Dr. Knut Biber, Leiter der Sektion Molekulare Psychiatrie an der Uniklinik. Dann kommt es zur Ablagerung von A-Beta. "Dieser nachlassende Schutz scheint mit den Alterungsprozessen der Mikroglia in Zusammenhang zu stehen", sagt Biber. "Sollten wir die Alterung der Mikroglia verlangsamen oder gar aufhalten können, könnte dies einen Schutz vor der Alzheimer-Erkrankung bedeuten."