Acetylcholin, Glutamat und die Alzheimer-Forschung: Ein umfassender Überblick

Die Alzheimer-Krankheit stellt eine der größten Herausforderungen im Bereich der neurologischen Erkrankungen dar. In Deutschland leiden derzeit über eine Million Menschen an dieser Form der Demenz, die fast ausschließlich ältere Menschen betrifft. Symptome wie Gedächtnisverlust, Verwirrtheit und Desorientierung sind charakteristisch für diese Erkrankung. Die Alzheimer-Krankheit führt zu einer fortschreitenden Verschlechterung der kognitiven Leistungsfähigkeit, die oft mit Wesensveränderungen, beeinträchtigtem Urteilsvermögen und dem Verlust der Sprachfähigkeit einhergeht. Sie ist die häufigste Form irreversibler Demenz, deren zugrundeliegende Veränderungen noch nicht heilbar sind und deren genaue Ursache bisher nicht vollständig geklärt werden konnte.

Charakteristische Merkmale der Alzheimer-Krankheit

Bei Alzheimer-Patienten finden sich vermehrt Eiweißablagerungen im Gehirn. Es wird davon ausgegangen, dass diese Eiweißablagerungen, das sogenannte Beta-Amyloid, eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Alzheimer spielen. In der grauen Gehirnsubstanz von Alzheimer-Patienten finden sich Beta-Amyloid-Ablagerungen, sogenannte senile Plaques, in besonders hoher Dichte. Die Ablagerungen bestehen aus einem zentralen Amyloid-Kern, der von krankhaft veränderten Nervenzellfortsätzen, verminderten Synapsen und aktivierten Astrozyten, dem häufigsten Zelltyp des Gehirns, umgeben wird.

Darüber hinaus ist für die Alzheimer-Krankheit der Verlust von Synapsen und im späteren Verlauf das Absterben von Nervenzellen typisch. Auch die veränderte Konzentration an bestimmten Botenstoffen bzw. Neurotransmittern im Gehirn ist charakteristisch. Das betrifft vor allem Glutamat und Acetylcholin. Beide Stoffe haben eine zentrale Bedeutung, da sie für die normale Funktion der Nervenzellen und die Signalübertragung zwischen den Neuronen verantwortlich sind.

Die Rolle von Acetylcholin und Glutamat

Acetylcholin und Glutamat sind zwei der wichtigsten Neurotransmitter im Gehirn. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Signalübertragung zwischen den Nervenzellen und sind somit unerlässlich für kognitive Funktionen wie Gedächtnis, Lernen und Aufmerksamkeit.

Acetylcholin

Acetylcholin ist ein Neurotransmitter, der im zentralen und peripheren Nervensystem vorkommt. Im Gehirn ist Acetylcholin besonders wichtig für die Gedächtnisbildung und das Lernen. Nervenzellen geben Acetylcholin in den Hippocampus ab, wenn das Gehirn neuen Eindrücken ausgesetzt ist.

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Die kontrollierte Ausschüttung von Acetylcholin ist bei Patienten mit Alzheimer-Demenz oft gestört. Ein Mangel an Acetylcholin im Gehirn scheint die Krankheitszeichen der Alzheimer-Demenz zu verursachen. Daher zielt ein therapeutischer Ansatz darauf ab, die Konzentration von Acetylcholin im Gehirn zu erhöhen.

Glutamat

Glutamat ist der am häufigsten vorkommende erregende Neurotransmitter im Gehirn. Er spielt eine wichtige Rolle bei der synaptischen Plastizität, dem Prozess, der es den Nervenzellen ermöglicht, sich an neue Informationen anzupassen und zu lernen. Glutamat ist auch an der Gedächtnisbildung beteiligt.

Bei der Alzheimer-Demenz gerät der Botenstoff Glutamat aus dem Gleichgewicht. Ein Zuviel dieses Botenstoffes stört die Informationsübertragung und behindert damit die Nervenzellen in ihrer Funktion und lässt sie zugrunde gehen.

Aktuelle Therapieansätze und Medikamente

Derzeit gibt es keine Heilung für Alzheimer, aber es gibt verschiedene medikamentöse und nicht-medikamentöse Therapieansätze, die darauf abzielen, die Symptome zu lindern und das Fortschreiten der Krankheit zu verlangsamen.

Medikamentöse Therapie

Die medikamentöse Therapie der Alzheimer-Krankheit zielt hauptsächlich darauf ab, die Konzentration der Neurotransmitter Acetylcholin und Glutamat im Gehirn zu beeinflussen.

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Acetylcholinesterase-Hemmer

Acetylcholinesterase-Hemmer sind Medikamente, die den Abbau von Acetylcholin im Gehirn hemmen. Dadurch steigt die Konzentration von Acetylcholin im synaptischen Spalt, was die Signalübertragung zwischen den Nervenzellen verbessert. Zu den häufig verwendeten Acetylcholinesterase-Hemmern gehören Donepezil, Rivastigmin und Galantamin.

Untersuchungen haben gezeigt, dass sich durch den Einsatz eines Cholinesterasehemmers die Gesamtsymptome wie Gedächtnisstörungen, Störungen der Informationsverarbeitung, der Alltagsfertigkeiten und Verhaltensstörungen vorübergehend nicht weiter verschlechtern bzw. sogar teilweise verbessern. Der Gedächtnisabbau kann mit diesen Wirkstoffen gegenüber einer Nichtbehandlung um etwa 6 Monate bis 1 Jahr verzögert werden.

Glutamat-Antagonisten

Glutamat-Antagonisten blockieren die Glutamat-Empfangsstellen an den Synapsen und hemmen so die Erregungsweiterleitung an den Nervenzellen, die durch Glutamat reguliert werden. Memantin ist ein häufig verwendeter Glutamat-Antagonist.

Der Wirkstoff Memantin gehört zur Gruppe der Glutamat-Antagonisten und schützt die Nervenzellen vor zu viel Glutamat. Der Wirkstoff verändert nun diese schädlichen Auswirkungen von Glutamat an den Bindungsstellen im Gehirn (sogenannte NMDA-Rezeptoren). Die geistige Aktivität der Betroffenen und ihre Fähigkeit sich im Alltag zurechtzufinden kann sich verbessern.

Antikörper-Medikamente

Seit Mitte 2025 sind in Deutschland spezielle Antikörper zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit zugelassen, die unter anderem direkt auf die krankhaften Eiweiß-Ablagerungen im Gehirn - sogenannte Amyloid-Plaques - abzielen. Leqembi (Wirkstoff: Lecanemab) war das erste in der EU zugelassene Antikörper-Medikament zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit, kurz darauf wurde auch Kisunla (Wirkstoff: Donanemab) zugelassen.

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Diese Medikamente sollen das Fortschreiten der Erkrankung verlangsamen, können diese jedoch nicht heilen. Sie richten sich ausschließlich an Menschen im frühen Alzheimer-Stadium, also bei leichter kognitiver Beeinträchtigung (MCI) oder beginnender Demenz. Vor Beginn der Behandlung sind ein Gentest sowie der Nachweis von Amyloid-Ablagerungen (Liquoruntersuchung oder PET-Scan) erforderlich.

Weitere Medikamente

Neben Acetylcholinesterase-Hemmern, Glutamat-Antagonisten und Antikörper-Medikamenten können auch andere Medikamente zur Behandlung von Begleitsymptomen der Alzheimer-Krankheit eingesetzt werden, wie z.B. Antidepressiva zur Behandlung von Depressionen oder Neuroleptika zur Behandlung von Verhaltensstörungen.

Weiter werden antioxidative Wirkstoffe wie Vitamin A, C, E und Gingko Biloba in der Behandlung von Alzheimer-Patienten eingesetzt. Sie schützen u.a. vor freien Radikalen, welche als äußerst reaktive Stoffwechselprodukte des Sauerstoffs Zellmembranen und vergleichbare Strukturen schädigen und daher in Verdacht stehen, an der Entstehung von Demenzen beteiligt zu sein.

Nicht-medikamentöse Therapie

Neben der medikamentösen Therapie spielen nicht-medikamentöse Therapieverfahren eine wichtige Rolle bei der Behandlung der Alzheimer-Krankheit. Eine Vielzahl von Behandlungen zielt darauf ab, verbliebene Fähigkeiten der Menschen mit Demenz zu trainieren sowie ihr Selbstwertgefühl zu stärken. Dazu gehören etwa Musik- und Kunsttherapie, Bewegungsübungen oder Sinnes- und Wahrnehmungsübungen.

  • Gedächtnistraining: Das Gedächtnis wird durch verschiedene Aufgaben, wie zum Beispiel Wortspiele, Puzzles oder Rechenaufgaben, trainiert.
  • Körperliches Training: Verschiedene Bewegungsangebote, zum Beispiel Krafttraining, Gehübungen, Gymnastik oder Tanz, verbessern die Aktivitäten des täglichen Lebens.
  • Kognitive Stimulation: Anregung kognitiver Tätigkeit, z.B. Künstlerische Therapien.
  • Förderung angenehmer Tätigkeiten.
  • Identifikation von Stressoren.
  • Körperliche Berührung: Kann als Kommunikationsmittel eingesetzt werden und kann beruhigende Wirkung haben.
  • Palliativversorgung: Palliativversorgung kann Menschen mit Alzheimer in allen Krankheitsphasen entlasten - nicht nur am Lebensende. Sie berücksichtigt auch seelische und soziale Aspekte sowie persönliche Werte und Wünsche. Ziel ist es, Symptome zu lindern und eine möglichst gute Lebensqualität zu ermöglichen - unabhängig vom Krankheitsstadium.

Bedeutung der Früherkennung

Die Früherkennung der Alzheimer-Krankheit ist von großer Bedeutung, da sie es ermöglicht, frühzeitig mit der Behandlung zu beginnen und den Verlauf der Krankheit zu verlangsamen. Zudem ermöglicht die Diagnoseklärung eine Minderung des Stresses im System der Familie. Die gesamte Behandlung, Medikamente, Beratung und Informationen über die Erkrankung, stabilisiert die Situation des Patienten und seiner Familie und gewährleistet nicht nur bessere Lebensqualität, sondern bessere Funktionstüchtigkeit im Alltag.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Früherkennung, wie z.B. neuropsychologische Tests, eine MRT-Aufnahme des Gehirns sowie eine Untersuchung des Nervenwassers.

Prävention

Es gibt einige Verhaltensweisen, die das Risiko, an Alzheimer zu erkranken, möglicherweise verringern können. Dazu gehören:

  • Körperliche Bewegung: Regelmäßige körperliche Aktivität fördert die Durchblutung des Gehirns und kann die synaptische Plastizität verbessern.
  • Soziale Interaktion: Soziale Kontakte undInteraktion können die geistige Leistungsfähigkeit erhalten und das Risiko von Demenz verringern.
  • Geistige Betätigung: Geistig anregende Aktivitäten wie Lesen, Kreuzworträtsel lösen oder ein Instrument spielen können die kognitiven Fähigkeiten verbessern und das Gehirn aktiv halten.
  • Gesunde Ernährung: Eine ausgewogene Ernährung mit viel Obst, Gemüse undOmega-3-Fettsäuren kann das Gehirn schützen und das Risiko vonDemenz verringern.
  • Vermeidung von Risikofaktoren: Die Behandlung von kardiovaskulären Risikofaktoren wie Bluthochdruck, Diabetes und Fettstoffwechselstörungen kann das Risiko von Alzheimer verringern.

Forschungsperspektiven

Die Alzheimer-Forschung ist ein aktives und vielversprechendes Feld. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen forschen kontinuierlich an neuen Medikamenten und Therapieansätzen, die das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen oder sogar heilen könnten.

Ein neuer Ansatz sind Medikamente, die die natürlichen Reinigungsmechanismen der Nervenzellen aktivieren sollen. Die medikamentöse Behandlung von Demenzerkrankungen wie Alzheimer entwickelt sich stetig weiter.

Durch die herausragenden Erkenntnisse der Grundlagenforschung zu Entstehung der Alzheimer Krankheit hat man ja in den letzten Jahren neue therapeutisch nutzbare Mechanismen entdeckt, z.B auf der Ebene der Anti-Amyloid-Strategien, z.B. also an metabolisierenden Enzymen für die Betapeptide bis hin zu Immunisierungsansätzen gegen die Ablagerung und gegen die Entstehung der toxischen Peptide.

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