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Medizin

Wie sich der Morbus Alzheimer im Gehirn ausbreitet

Montag, 1. November 2021

/Design Cells, stock.adobe.com

Cambridge/England – Die Tau-Fibrillen, die neben den Amyloidablagerungen das wichtigste histolo­gische Merkmal des Morbus Alzheimer sind, breiten sich nach einer gängigen Hypothese im Gehirn über die Nervenbahnen aus.

Für den Krankheitsverlauf entscheidend ist nach den mathematischen Berechnungen eines Forscher­teams in Science Advances (2021; DOI: 10.1126/sciadv.abh1448) jedoch die lokale Vermehrung, die langsam, aber exponentiell erfolgt, was den tödlichen Verlauf für viele Patienten erklärt.

Nach den Beobachtungen des Neuroanatomen Heiko Braak könnte sich der Morbus Alzheimer entlang von bestimmten Nervenbahnen ausbreiten. Die Erkrankung beginnt im entorhinalen Cortex, erreicht dann die Gedächtniszentren im Hippocampus, bevor andere Regionen erkranken. Die räumliche Ausbreitung hat zu der Hypothese geführt, dass sich die Erkrankung durch die Tau-Fibrillen Prionen-artig im Gehirn ausbreitet, und der Beginn im entorhinalen Cortex deutet auf den Riechnerven als die Eintritts­stelle des „Erregers“ hin, falls es ihn denn geben sollte.

Tatsache ist wohl, dass sich die Tau-Fibrillen, deren Verbreitung im Gehirn eher mit dem klinischen Verlauf korreliert als die Beta-Amyloidablagerungen, in der Lage sind, sich zu „replizieren“. Werden die Proteine Mäusen in das Gehirn injiziert, kommt es sowohl zu einer lokalen Vermehrung als auch zu einer Ausbreitung in andere Hirnregionen.

Ein Team um David Klenerman vom UK Dementia Research Institute an der Universität Cambridge hat jetzt versucht, die Ausbreitung und lokale Vermehrung der Tau-Fibrillen beim Menschen genauer zu bestimmen. Ihnen standen nicht nur die histopathologischen Befunde aus 5 Studien zu 382 Patienten zur Verfügung, deren Gehirne nach dem Tod untersucht worden waren.

Eine weitere Studie hat die zeitliche Ausbreitung der Tau-Fibrillen bei 101 Patienten mit der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) vor dem Tod untersucht. Dies ist mithilfe von radioaktiven Tracern möglich, die nach einer intravenösen Injektion an den Tau-Fibrillen binden. Ort und Menge lässt ich dann mittels der aufgefangenen Strahlung bestimmen.

Die Forscher fanden heraus, dass die Vermehrung der Tau-Fibrillen in den einzelnen Regionen den Krankheitsverlauf eher erklärt, als die Ausbreitung im Gehirn. Dies bedeutet, das eine wirksame Behand­lung nicht die Ausbreitung der Tau-Fibrillen im Gehirn stoppen muss. Das Ziel müsste vielmehr sein, die Replikation an den einzelnen „Keimzentren“ der Erkrankung zu stoppen. Diese Replikation erfolgt relativ langsam. Die Verdopplungszeit der Tau-Fibrillen beträgt nach den Berechnungen der Hirnforscher etwa 5 Jahre. Die Erkrankung schreitet damit deutlich langsamer voran, als bei den Experimenten an Mäusen, die in der Regel an Tieren mit einem erhöhten genetischen Risiko durchgeführt wurden.

Die im Vergleich zu Mäusen langsamere Verdopplungszeit deutet laut Klenerman darauf hin, dass das Nervensystem Abwehrmechanismen besitzt, die idealerweise durch eine Behandlung gestärkt würden. Sie bedeutet auch, dass die Erkrankung relativ früh im Verlauf des Lebens einsetzt. Dies steigert theore­tisch die Chance, den Ausbruch der Erkrankung zu verhindern, wenn die Tau-Fibrillen bei Risikopersonen frühzeitig entdeckt würden, was mit der PET-Untersuchung möglich wäre. Es gibt allerdings derzeit keine Behandlung, die die Replikation der Tau-Fibrillen verhindern kann.

Die Amyloidablagerungen lassen sich dagegen mit Antikörpern teilweise aus dem Gehirn entfernen. Dies hat allerdings in klinischen Studien bisher nicht zu dem erhofften Durchbruch geführt. Die zahlreichen Negativstudien haben vielmehr dazu beigetragen, dass sich die Forschung vermehrt den Tau-Fibrillen zuwendet. Ob sich daraus in Zukunft neue Therapien entwickeln, lässt sich nicht vorhersagen.

© rme/aerzteblatt.de

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