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Medizin

Alzheimer: Studien zeigen Einfluss des Epigenoms

Montag, 18. August 2014

Chicago/Exeter – Bislang wurde der Morbus Alzheimer vor allem mit genetischen Risiko­faktoren in Verbindung gebracht. US-amerikanische und britische Forscher konnten jetzt aber in Nature Neuroscience (2014; doi: 10.1038/nn.3782 und 3786) zeigen, dass die Erkrankung mit bestimmten epigenetischen Veränderungen einhergeht, die einen Umwelt­­einfluss auf die Erkrankung erklären könnten.

In der ersten epigenomweiten Assoziationsstudie zum Morbus Alzheimer haben Philip de Jager vom Brigham and Women’s Hospital in Boston und Mitarbeiter die Gehirnpräparate von 708 Verstorbenen untersucht. Es handelt sich um Mitglieder der Religious Orders Study und dem Memory and Aging Project, die ihre Gehirne nach dem Tod der For­schung zur Verfügung gestellt hatten.

Die Forscher verglichen 415.848 CpG-Dinukleotide im dorsolateralen präfrontalen Cortex. CpG-Dinukleotide sind Abschnitte der DNA, in denen Nukleotide mit der Base Cytosin (C) und Guanin (G) benachbart auftreten. Sie sind in der Einzelkette der DNA nur durch eine Phosphat-Einheit (p) voneinander getrennt. In diesen CpG-Dinukleotiden wird häufig das Cytosin mit einer Methylgruppe besetzt, was die Ablesung des Gens verhin­dern kann. De Jager stellte fest, dass 71 CpG-Dinukleotide bei den Personen, die an einem Morbus Alzheimer gestorben waren, besonders häufig Methylierungen auf­wiesen.

Die Untersuchung von weiteren 117 Verstorbenen, deren Gehirne die London Neurode­generative Disease Brain Bank aufbewahrt, bestätigte die Assoziation. Ein Team um Jonathan Mill von der University of Exeter Medical School fand in einer eigenen Unter­suchung eine Assoziation mit veränderten Methylierungsmustern in sieben Genen, darunter vier Gene, die auch die US-Forscher beschrieben hatten. Besonders deutlich war die Assoziation mit dem Gen ANK1. Es enthält die Information für das Protein Ankyrin 1, das in den Zellmembranen unter anderem von Hirnzellen vorkommt und dessen mögliche Rolle in der Pathogenese des Morbus Alzheimer jetzt Gegenstand weiterer Forschungen sein dürfte.

Für einen Zusammenhang spricht, dass die britischen Forscher die Methylierungsmuster vor allem im entorhinalen Cortex gefunden haben, einer Region, die vom Morbus Alzheimer betroffen ist. Die Studie kann jedoch nicht unterscheiden, ob die epigene­tischen Veränderungen ursächlich für den Morbus Alzheimer oder vielmehr Folge der Erkrankung sind, die zu vermehrten Ablagerungen von Amyloiden und Fibrillen führt.

Dennoch sind die Ergebnisse von grundlegender Bedeutung. Methylierungen der DNA sind in der Regel langfristig. Forscher schreiben ihnen den gleichen Einfluss zu wie einer Mutation. Im Unterschied zu Mutationen entwickeln sich Methylierungen unter Umweltein­flüssen. Für den Morbus Alzheimer wurden bisher vor allem genetische Risikofaktoren angenommen. Vaskuläre Demenzen können auch auf Hypertonie, hohe Cholesterinwerte oder einen Diabetes zurückgeführt werden.

Die Entdeckung epigenetischer Veränderungen beim Morbus Alzheimer könnte die Forschung motivieren, vermehrt nach Umweltursachen der Erkrankung zu suchen. Dazu könnten im weitesten Sinne auch die Ernährung, Bewegungsmangel oder entzündliche Erkrankungen zählen. Im Prinzip würde sich das im ANK1-Gen kodierte Protein Ankyrin 1 auch als Ansatzpunkt für eine Therapie anbieten. Zuvor muss allerdings geklärt werden, ob es in die Pathogenese eingebunden ist und wenn ja in welcher Weise. © rme/aerzteblatt.de

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