Glukosemangel in Nervenzellen könnte Alzheimer begünstigen

Philadelphia – Ein Glukosenmangel in neuronalen Zellen könnte für die toxische Bildung von Phosphotau mitverantwortlich sein. In Transalational Psychiatry berichten Forscher um Domenico Praticò  von der Temple University, dass dies ein wichtiger Faktor in der Pathogenese von Alzheimer sein könnte (2016; doi: 10.1038/tp.2016.296).

Mithilfe eines FGD-PET lässt sich bei vielen Alzheimerpatienten ein herab­ge­setzter Glu­kosemetabolismus nachweisen. Besonders der Parietal- und der Tempo­ral­lappen sind hier betroffen. Die konkrete pathologische Bedeutung dieser Verände­rung ist jedoch bis­her unklar. Der reduzierte Zuckerstoffwechsel könnte Folge oder auch (Mit-)Ursache des kognitiven Abbaus sein. Das Gehirn ist hochgradig abhängig von Glukose, sodass ein kau­saler Zusammenhang zwischen Zuckermangel und Nerven­degeneration zumindest plausibel erscheint.

In ihrer Studie nutzten die Wissenschaftler genetisch veränderte Mäuse, die humanes phosphoryliertes Tau-Protein im Gehirn akkumulierten. Um zu prüfen, wie sich ein Glu­ko­se­entzug auf den Erkrankungsverlauf auswirkte, verabreichten die Forscher einer Gruppe der Mäuse kontinuierlich 2-Deoxyglukose. Sie verglichen diese Mäuse mit einer Kontrollgruppe, die keine 2-Deoxyglukose erhielt. Der spezielle Zucker verhindert die Auf­nahme von Glukose in die Hirnzellen.

Nach einigen Monaten führten sie Gedächtnistests mit den Mäusen durch. Mäuse der Ex­perimentalgruppe schnitten in diesen Tests deutlich schlechter ab. In mikroskopischen Untersuchungen stellten die Forscher fest, dass der Glukosemangel zu einer Störung der synaptischen Funktion führte.

Die wichtigste Beobachtung war, dass die Menge von phosphoryliertem Tau-Protein durch den Glukosemangel zunahm. Phosphoryliertes Tau-Protein lagert sich typischer­wei­se bei Alzheimer in Form neurofibrillärer Tangles ab. In weiteren Analysen konnte die Arbeitsgruppe das Protein P38 als Ursache für die Zunah­me des zellschädigenden Pro­teins identifizieren. Offensichtlich führte der Glukose­man­gel zu einer Aktivierung von P38.

Die Forscher vermuten auf Grundlage der Ergebnisse, dass der Glukosemangel ein trei­bender Faktor in der Entstehung von Alzheimer ist. Wenn es jedoch möglich wäre, die Ak­tivierung von P38 zu unterbrechen, könnte man die Bildung des phosphorylierten Tau-Proteins verlangsamen, vermuten die Wissenschaftler.

hil