Blutgerinnungsprotein trägt zur Alzheimer-Krankheit bei
Es ist immer noch unklar, was genau die Alzheimer-Krankheit verursacht, eine neurodegenerative Erkrankung, die hauptsächlich durch Gedächtnisverlust und andere Formen kognitiver Beeinträchtigung gekennzeichnet ist. Neue Forschungen decken jedoch mehr Faktoren auf, die zu ihrer Pathologie beitragen.
Nach den geltenden Richtlinien ist der Hauptmechanismus für kognitive Probleme im Gehirn von Menschen mit Alzheimer-Krankheit die Bildung von Beta-Amyloid-Plaques.
Dies sind Ansammlungen toxischer Proteine, die die normale Funktion von Synapsen stören. Synapsen sind die Verbindungen zwischen Gehirnzellen, die es ermöglichen, dass Informationen innerhalb und zum und vom Gehirn zirkulieren.
In einer neuen Studie der Gladstone-Institute in San Francisco, Kalifornien, hat ein Forscherteam jedoch einen weiteren Mechanismus identifiziert, der die Funktionsweise von Synapsen beeinflusst und zur Alzheimer-Pathologie beiträgt.
Die Forscher untersuchten zunächst Probleme, die im Blutgefäßnetz des Gehirns auftreten, was ein weiteres biologisches Merkmal dieser Form von Demenz ist.
Die leitende Forscherin Prof. Katerina Akassoglou und ihr Team haben zum ersten Mal ein aus Blut gewonnenes Protein identifiziert, das in das Gehirn eindringt und die Kommunikation von Zelle zu Zelle stört.
Die Ergebnisse, die in der Zeitschrift erscheinen Neuronweisen darauf hin, dass bei Alzheimer Fibrinogen, ein Protein, das normalerweise zur Blutgerinnung beiträgt, eine wichtige Rolle bei kognitiven Dysfunktionen spielt.
Neuer Faktor: "Blut tritt im Gehirn aus"
In dieser Studie verwendeten die Forscher eine ausgefeilte Bildgebungstechnologie, um sowohl das Gehirn von Mäusen, die eine Form von Demenz simulieren, als auch das von Menschen mit Alzheimer-Diagnose zu scannen.
Durch ihre Analysen fanden die Forscher heraus, dass Fibrinogen von Blutgefäßen in das Gehirn gelangt und die Aktivität von Immunzellen auslöst, was wiederum zum Abbau von Synapsen führt.
Um die Rolle des Proteins beim synaptischen Abbau zu bestätigen, versuchte das Team in einem Mausmodell von Alzheimer, die Wirkung von Fibrinogen auf die Immunzellen des Gehirns zu blockieren. Diese Strategie schützte die Nagetiere vor dem Gedächtnisverlust, der typischerweise mit diesem Zustand verbunden ist.
„Wir haben festgestellt, dass Blutlecks im Gehirn dazu führen können, dass neuronale Verbindungen beseitigt werden, die für die Gedächtnisfunktionen wichtig sind. Dies könnte die Art und Weise verändern, wie wir über die Ursache und mögliche Heilung des kognitiven Rückgangs bei Alzheimer und anderen neurologischen Erkrankungen nachdenken. “
Prof. Katerina Akassoglou
Darüber hinaus stellten Prof. Akassoglou und ihr Team fest, dass durchgesickertes Fibrinogen auch ohne Beta-Amyloid-Plaques zu einem synaptischen Abbau führen kann.
Als die Forscher selbst kleinste Mengen Fibrinogen in gesunde Gehirne injizierten, stellten sie fest, dass das Protein denselben Mechanismus auslöste, der den Verlust von Synapsen verursachte, wie es in Gehirnen der Alzheimer-Krankheit der Fall war.
"Traditionell wurde die Bildung von Amyloid-Plaques im Gehirn als Ursache für Gedächtnisverlust und kognitiven Rückgang der Alzheimer-Krankheit angesehen", erklärt der Erstautor der Studie, Mario Merlini.
"Unsere Arbeit identifiziert einen alternativen Schuldigen, der für die Zerstörung von Synapsen verantwortlich sein könnte", stellt er fest.
„Weitreichende therapeutische Implikationen“
Das Team, das die aktuelle Studie durchgeführt hat, erklärt, dass bestehende Untersuchungen gezeigt haben, dass zerebrovaskuläre Probleme sowie die Bildung von Beta-Amyloid-Plaques jeweils zum kognitiven Rückgang beitragen.
Darüber hinaus tragen beide Pathologien mit ähnlichen Raten zum kognitiven Rückgang bei. Die Forscher fügen jedoch hinzu, dass Menschen, die beide Pathologien gleichzeitig aufweisen, eine viel schnellere Neurodegeneration erfahren.
Prof. Akassoglou und Kollegen glauben, dass ihre aktuellen Ergebnisse endlich eine Erklärung für diese Phänomene bieten.
„Angesichts der menschlichen Daten, die zeigen, dass Gefäßveränderungen früh sind und zu Amyloid additiv sind, ist eine Schlussfolgerung aus diesen Studien, dass Gefäßveränderungen möglicherweise mit separaten Therapien behandelt werden müssen, wenn wir einen maximalen Schutz gegen die Zerstörung neuronaler Verbindungen gewährleisten möchten, die zu kognitiven Veränderungen führen sinken “, bemerkt der leitende Forscher.
Bisher haben Forscher Therapien entwickelt, die auf Beta-Amyloid abzielen. Diese neuen Erkenntnisse legen jedoch nahe, dass auch andere therapeutische Ziele wertvoll sein könnten.
"Diese aufregenden Ergebnisse verbessern unser Verständnis der Beiträge, die Gefäßpathologie und Gehirnentzündung zum Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit leisten, erheblich", sagt Studienmitautor Dr. Lennart Mucke.
„Die in unserer Studie identifizierten Mechanismen können auch bei einer Reihe anderer Krankheiten wirksam sein, die Lecks in der Blut-Hirn-Schranke mit neurologischem Rückgang verbinden, einschließlich Multipler Sklerose, traumatischer Hirnverletzung und chronischer traumatischer Enzephalopathie. Es hat weitreichende therapeutische Implikationen “, fügt er hinzu.
