Morbus Alzheimer: Wie ein normaler Schlaf vor einer Demenz schützen könnte

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Houston/Texas – Eine verminderte Aktivität des Nucleus reticularis im Thalamus führt zu Schlafstö­rungen, die möglicherweise die Ablagerung von Beta-Amyloiden und Tau-Fibrillen im Gehirn und damit die Entwicklung eines Morbus Alzheimer fördern. US-Forscher konnten den Prozess bei Mäusen durch eine Stimulierung des Nucleus reticularis verhindern. Nach den in Science Translational Medicine (2021; DOI 10.1126/scitranslmed.abh4284) vorgestellten Ergebnissen wurden die Tiere vor einer Demenz geschützt.

Schlafstörungen sind nicht nur eine häufige Begleiterscheinung des Morbus Alzheimer. Es gibt Hinweise, dass ein Mangel an Tiefschlaf die Ablagerung von Beta-Amyloiden und Tau-Fibrillen fördern und damit an der Entstehung der Erkrankung beteiligt ist. Als Pathomechanismus wird zum einen eine Störung der glymphatischen Clearance angenommen: Im Schlaf erweitern sich grob vereinfacht die Zwischenräume zwischen den Nervenzellen zu einem glymphatischen Raum, über den Ablagerungen und Stoffwechsel­produkte aus dem Gehirn in den Liquorraum „drainiert“ werden.

Eine 2. Hypothese vermutet, dass die beim Schlafmangel erhöhte Hirntätigkeit mit einer vermehrten Bildung von Beta-Amyloiden und Tau-Fibrillen verbunden ist. Beide Erklärungen schließen sich nicht aus und könnten nebeneinander existieren.

Eine zentrale Region für den Tiefschlaf, der durch langsame Wellen im Elektroenzephalogramm (EEG) gekennzeichnet ist und deshalb auch als „slow wave“-Schlaf bezeichnet wird, ist der Nucleus reticularis im Thalamus. Seine Aufgabe könnte darin bestehen, das Gehirn in der Nacht von äußeren Sinnesein­drücken abzuschirmen, die einen erholsamen Schlaf verhindern.

Ein Team um Jeannie Chin von Baylor College of Medicine in Houston/Texas hatte in einer früheren Studie beobachtet, dass die Aktivität des Nucleus reticularis in Mäusen mit einer Alzheimererkrankung vermindert ist. In der aktuellen Publikation berichten die Hirnforscher, dass auch der Schlaf der Mäuse gestört ist. Eine kontinuierliche EEG-Ableitung zeigte, dass die Tiere zu 50 % häufiger aufwachten als Nicht-Alzheimer-Mäuse. Der „slow wave“-Schlaf war deutlich verkürzt.

Das Ausmaß der Schlafstörungen korrelierte mit den späteren Ablagerungen von Beta-Amyloiden und Tau-Fibrillen im Gehirn, was die Vermutung bestärkt, dass die Schlafstörungen nicht nur ein Symptom des Morbus Alzheimer sind, sondern seine Ausprägung zumindest verstärken.

In den Gehirnen von an Morbus Alzheimer gestorbenen Menschen fanden die Forscher im Nucleus reti­cularis eine verminderte Expression von Delta-FosB, was auf eine verminderte Aktivität dieser Hirnregion vor dem Tod hindeutet. Der Mangel an Delta-FosB korrelierte mit dem Braak-Stadium der Erkrankung.

Die Forscher haben die Störungen dann mittels DREADD („designer receptor exclusively activated by designer drug“) näher untersucht: Den Tieren wurden über eine stereotaktische Operation Adenoviren in den Nucleus reticularis injiziert. Die Adenoviren luden dort das Gen für einen Rezeptor ab, der sich später durch Gabe eines Wirkstoffs aktivieren lässt.

Die Forscher konnten in den Experimenten zeigen, dass die Aktivierung der Neuronen im Nucleus reticu­laris den „slow wave“-Schlaf wieder herstellt, die Schlafstörungen behebt und die Ablagerung von Beta-Amyloiden und Tau-Fibrillen vermindert. Eine DREADD-Behandlung, die auch als Chemogenetik bezeich­net wird, eignet sich sicherlich nicht für Alzheimerpatienten, zumal sie für einen klinischen Erfolg früh­zei­tig erfolgen müsste. Die Studie könnte jedoch die Entwicklung von Therapien anregen, die klinisch eher realistisch sind, etwa in Form einer tiefen Hirnstimulation. © rme/aerzteblatt.de