Die Alzheimer-Forschung hat in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte gemacht. Insbesondere Studien aus Kalifornien haben wichtige Erkenntnisse zur Prävention, Diagnose und potenziellen Behandlung dieser komplexen Krankheit geliefert. Dieser Artikel fasst aktuelle Forschungsergebnisse und Entwicklungen zusammen, um ein umfassendes Bild der Alzheimer-Forschung in Kalifornien zu vermitteln.
Gescheiterte Studien zu Beta-Amyloid-Inhibitoren
Trotz intensiver Forschung gab es Rückschläge. So scheiterte erneut ein Wirkstoff, der die Ablagerung von Beta-Amyloid im Gehirn verhindern sollte, in klinischen Studien. Beta-Amyloid-Ablagerungen sind ein zentrales Kennzeichen des Morbus Alzheimer. Die Pharmaindustrie ist aufgrund der enormen finanziellen Verluste solcher Pleiten sehr zögerlich geworden. Es gibt zwei mögliche Gründe für die Misserfolge: Entweder Beta-Amyloid ist der falsche Ansatzpunkt oder aber die Wirkstoffe richten im Spätstadium nichts mehr aus.
Prävention durch lebenslange geistige Aktivität
Eine vielbeachtete Studie der University of California, Berkeley, unter der Leitung von William Jagust, zeigt, dass lebenslange geistige Aktivität eine wichtige Rolle bei der Vorbeugung von Alzheimer spielen kann. Die Untersuchung ist kürzlich in der Fachzeitschrift Archives of Neurology erschienen. Intellektuell aktive Menschen erkranken vergleichsweise selten an einer Alzheimer-Demenz. Die Studie aus Kalifornien zeigt darüber hinaus, wie wichtig es ist, seinen Verstand von Kindesbeinen an zu fordern. Und sie macht erstmals sichtbar, welchen Effekt dieses Training im Gehirn hat.
Studiendesign und Ergebnisse
An der Studie nahmen 60 gesunde Probanden im Alter von 65 Jahren und mehr teil, die sich auf Aufrufe in örtlichen Medien gemeldet hatten. Als Vergleichsgruppen dienten zehn Alzheimer-Patienten und elf gesunde Versuchspersonen zwischen Zwanzig und Dreißig. Alle Teilnehmer beantworteten einen Fragebogen, in dem es um die geistige und körperliche Regsamkeit in verschiedenen Lebensaltern geht. Anschließend untersuchten die Wissenschaftler die Gehirne der Probanden mit Hilfe der Positronen-Emissions-Tomografie (PET). Die Aufnahmen zeigen, ob und in welchem Ausmaß sich ein zuvor in die Armvene gespritztes Markierungsmolekül namens Pittsburgh Compound B an Eiweißstrukturen anlagert, die typisch für die Alzheimer-Demenz sind. Es handelt sich dabei um das sogenannte Beta-Amyloid, ein krankhaft verändertes Protein.
Ältere Probanden, die in ihrem Leben nur wenig Zeit mit Lesen, Schreiben und Co. verbracht hatten, wiesen die umfangreichsten Ablagerungen des verräterischen Proteins auf - ähnlich viel wie eine Kontrollgruppe mit bereits an Alzheimer Erkrankten. Bei denen jedoch, die von frühauf ihren Verstand trainiert hatten, fand sich nicht sehr viel mehr Beta-Amyloid als bei den Zwanzig- bis Dreißigjährigen. Betagte Probanden, die erst im fortgeschrittenen Alter mit Kreuzworträtseln und anderen geistigen Aktivitäten anfingen, profitierten nicht messbar davon.
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Mögliche Erklärungen
Untersuchungen aus anderen Labors zeigen nämlich, dass besonders aktive Nervenzellen auffallend viel Beta-Amyloid ausschütten. Nun könnte man annehmen, dass geistige Regsamkeit einhergeht mit hoher Nervenzellaktivität. Das Gegenteil ist der Fall, mutmaßt William Jagust: „Wahrscheinlich macht lebenslanges geistiges Training das Gehirn sehr effektiv, es muss sich nicht mehr so anstrengen bei Aufgaben, die für andere ein großer Kraftakt sind - vor allem im Alter.“
Zukünftige Forschungsansätze
William Jagust und sein Team konzipieren unterdessen die nächsten Studien. Weist die vorliegende Untersuchung noch einige Schwächen auf - vor allem die geringe Teilnehmerzahl und der rückblickende Ansatz - setzt man nun auf eine größere Gruppe, etwa die Teilnehmer einer großen kalifornischen Gesundheitsstudie, der Alameda-County-Study, sowie Militärangehörige, die Eingangstests absolviert haben. Aus diesem Kreis liegen bereits ausführliche Befragungsergebnisse sowie Ergebnisse körperlicher Untersuchungen vor. Zusätzlich plant der Neurowissenschaftler einen Langzeitversuch mit Personen, die die Genvariante ApoE4 aufweisen.
Bluttests zur Früherkennung von Alzheimer
Im Kampf gegen Alzheimer haben Wissenschaftler den nächsten großen Schritt gemacht. In Zukunft könnte ein einfacher Bluttest ausreichen, um eine Erkrankung zu einem frühen Zeitpunkt zu erkennen. Laut einer Studie aus Schweden, die am Sonntag veröffentlicht und auf einer Konferenz in den USA vorstellt wurde, zeigte ein kombinierter Bluttest bei Patienten mit Gedächtnisstörungen in 90 Prozent der Fälle korrekt an, ob eine Alzheimererkrankung vorlag. Demenzspezialisten, die die Patienten mit Standardverfahren untersuchten, kamen nur auf eine Trefferquote von 73 Prozent, während Hausärzte bei Anwendung dieser Methoden nur in 61 Prozent der Fälle richtig lagen.
Funktionsweise des Bluttests
Der angewandte Bluttest nutzte zwei verschiedene Biomarker. Zum einen konzentriert er sich auf eine Form des Proteins Tau, das weiterentwickelt zu Veränderungen im Gehirn einer Person führt, die an Alzheimer erkrankt ist. Das Messen dieses Biomarkers, genannt pTau-217, erwies sich als am vielversprechendsten. Gleichzeitig untersuchte der Bluttest zudem den Biomarker Amyloid. Amyloid führt zu Plaques im Gehirn.
Ethische Aspekte und zukünftige Anwendung
Experten und die Autoren der Studie wiesen darauf hin, dass nach ethischen Grundsätzen solch ein Bluttest nur bei Menschen durchgeführt werden düfte, die bereits über Symptome wie Gedächtnisverlust oder kognitive Einschränkungen klagen, da diese dann auch medikamentös behandelt werden könnten. Ein positives Testergebnis könnte entsprechend das „Risiko für Angst und andere psychologische Reaktionen“ erhöhen. Ändern würde sich diese Empfehlung, wenn Medikamente gefunden werden, die die pathologische Entwicklung einer Alzheimer-Erkrankung verlangsamern oder gar aufhalten könnten.
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Zudem wiesen die Autoren der Studie darauf hin, dass bei einem positiven Bluttest weiterhin ein PET-Scan oder Lumbalfunktion durchgeführt werden sollte, um das Ergebnis zu bestätigen. Diese würden nach wie vor den Goldstandard bei der Diagnose von Alzheimer darstellen. Für die Studie waren 1200 Menschen mit leichten Gedächtnisproblemen untersucht worden. Die Genauigkeit des Bluttests war bei Patienten, die bereits an Demenz litten, am höchsten und etwas niedriger bei Patienten im Vorstadium der Demenz, der sogenannten leichten kognitiven Beeinträchtigung. In der frühesten Phase, der sogenannten subjektiven kognitiven Beeinträchtigung, wenn Patienten beginnen, ihr Gedächtnisversagen wahrzunehmen, war er nicht sehr genau.
Die "Alzheimer-Lösung": Ein umfassender Ansatz zur Prävention
Zwei kalifornische Mediziner haben ein Buch über Alzheimer geschrieben, in dem sie nicht weniger versprechen, als dass die gefürchtete Krankheit zu 90 Prozent vermeidbar wäre. Sie haben die bis dato größte vergleichende Studie zum Thema Alzheimer durchgeführt. Die Quintessenz ihrer Erkenntnisse ist „Die Alzheimer-Lösung“, so der Titel des umfassenden Werks mit dem Untertitel „Das wissenschaftlich erprobte Programm zur Prävention und Behandlung von Alzheimer“.
Der "Neuro-Plan"
Das Medizinerpaar hat fünf Schlüsselfaktoren für die Prävention von Alzheimer und gegen den kognitiven Verfall ausgemacht: Ernährung, Bewegung, Entspannung, Regeneration (Schlaf) und Optimierung (geistige Aktivität). Das Zusammenspiel aller fünf Faktoren nennen die Autoren „Neuro-Plan“. Er kann für körperliches und mentales Wohlergehen sorgen und dafür, dass das Gehirn bis ins hohe Alter hellwach und belastbar bleibt.
1. Ernährung
Gesunde Ernährung ist unsere beste Waffe im Kampf gegen Alzheimer. Vollwertiges Essen mit pflanzlichem Schwerpunkt, das vor allem Zucker und industriell verarbeitete Lebensmittel reduziert, ist der wichtigste Punkt eines hirnschützenden Lebensstils. Gemüse, Salat, Hülsenfrüchte sollten sehr oft auf dem Speiseplan stehen. Sie versorgen uns mit all den Vitaminen, Mineralstoffen und allen lebenswichtigen Nährstoffen. Wer zusätzlich Obst, Nüsse, Samen und Gewürze in die Ernährung einbaut, bekommt die ganze Palette an gesunder Ernährung, mit der sich das Alzheimer-Risiko um 50 Prozent reduzieren lässt.
2. Bewegung
Jeden Tag in Bewegung sein, das ist der Schlüssel zu einem gesunden Gehirn. Damit lassen sich aktiv Demenz und Alzheimer vorbeugen, sie repariert Schäden in wichtigen Gedächtniszentren und lässt sogar neue Gehirnzellen wachsen. Effektiver fürs Gehirn sind kleine über den Tag verteilte Bewegungseinheiten, möglichst jede Stunde ein paar Minuten lang.
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3. Entspannung
Stressbewältigung ist ein elementarer und oft missverstandener Aspekt eines hirngesunden Lebensstils. Atemübungen, Aufenthalt in der Natur („Waldbaden“) oder Meditation eignen sich zum Loslassen.
4. Regeneration
Unser Gehirn braucht sieben bis acht Stunden erholsamen Schlaf. Die Betonung liegt auf „erholsam“. Dafür müssen wir die natürlichen Schlafzyklen durchlaufen. Wer Schlafprobleme hat, sollte sich zunächst um das nächtliche und abendliche Umfeld kümmern.
5. Optimierung
Hirnareale, die nicht beschäftigt werden, verkümmern mit der Zeit. Fordern Sie die die grauen Zellen daher mit ganz verschiedenen komplexen Aktivitäten: Machen Sie einen Tanzkurs, frischen Sie eine Fremdsprache auf oder werden Sie Mitglied im Schachclub.
Genetische Faktoren und schützende Varianten
Es sind zum Teil abgeschiedene Bergdörfer im Nordwesten Kolumbiens, wo Alzheimer so früh bei Menschen auftritt, wie nirgendwo sonst so gehäuft auf der Welt. In diesen Orten in den Ausläufern der Anden tragen viele Menschen eine Genmutation in sich. Für die Vorbeugung und Behandlung unheilbarer Krankheiten habe sich damit eine große Tür geöffnet.
Fallstudien und neue Erkenntnisse
In der gleichen Studie war auch schon der Fall der Frau aufgedeckt worden, die zwei Kopien einer seltenen genetischen Variante trug, die APOE3 betrifft - ein Protein, das stark mit der Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht wird. Die Forscher konnten bei dem männlichen Patienten jedoch das Vorhandensein jener Variante ausschließen. Also musste es diesmal etwas anderes sein. Der vielversprechendste Kandidat war eine neue und seltene Variante. In Studien unter der Leitung von Diego Sepulveda-Falla vom Institut für Neuropathologie am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf konnte das Team die schützende Rolle der Reelin-COLBOS-Variante in Mausmodellen und neuropathologischen Studien weiter verifizieren.
Die Neuro-Imaging-Scans bei dem männlichen Probanden ergaben, dass er zwar eine hohe Amyloid-Beta-Plaque-Belastung und in einigen Hirnregionen Tau-Tangles aufwies, sein entorhinaler Kortex jedoch nur eine sehr geringe Tau-Pathologie aufwies. Der entorhinale Kortex (auch limbischer Assoziationskortex genannt) spielt eine entscheidende Rolle für Gedächtnis und Lernen, und seine Degeneration führt zu kognitiven Beeinträchtigungen und Demenz.
Bedeutung für die Forschung
Da die Wissenschaftler Gentherapien erforschen wollen, wird es immer wichtiger zu verstehen, auf welche Hirnregion man sich bei der Verabreichung konzentrieren muss. Viele Behandlungen der Alzheimer-Krankheit, einschließlich der vor kurzem von der US-Arzneimittelbehörde FDA zugelassenen Medikamente und anderer Präparate, die sich derzeit in der klinischen Erprobung befinden, zielen darauf ab, den Aufbau von Amyloid-Plaques zu verringern.
Elektromagnetische Felder als Therapieansatz?
Eigentlich rechneten die Forscher der Universität Tampa in Südkalifornien damit, dass sie ihren Versuchsmäusen schaden würden, als sie sie in einer Langzeitstudie hoch frequenten elektromagnetischen Feldern aussetzten. Denn darauf deuteten vorherige Untersuchungen hin. Aber das Gegenteil trat ein.
Studienergebnisse
Wie bereits kurz berichtet, „bestrahlten“ sie die 96 Mäuse über sieben bis neun Monate hinweg täglich zweimal per Sendemast für eine Stunde. Die Dosis entsprach dem, was Menschen bei täglichen stundenlangen Telefonaten an ihren Handys abbekommen. Statt wie erwartet die Denkleistung der Mäuse zu verschlechtern, hatte die Strahlung offensichtlich das Zeug dazu, Denken und Gedächtnis zu schärfen. Wurden diese Alzheimer-Mäuse von klein auf den hoch frequenten elektromagnetischen Feldern ausgesetzt, dann bildeten sich bei ihnen deutlich weniger Plaques. Begann das Bestrahlungs-Programm erst bei den erwachsenen Tieren, dann schnitten die nach einiger Zeit in den Tests fast so gut ab wie gesunde, nicht genveränderte Artgenossen.
Mögliche Erklärungen
Auf jeden Fall ging sie mit einer Erhöhung der Körpertemperatur einher. Möglicherweise, so spekulieren die Forscher, wird die Plaque-Bildung dadurch erschwert. Denkbar aber auch, dass der Blutfluss im Gehirn sich bei leicht erhöhter Temperatur verbessert und die Gehirnzellen zu erhöhter Aktivität angetrieben werden.
Klinische Studien und weitere Forschung
Obwohl man bei der Übertragung der Ergebnisse vorsichtig sein sollte, kann Arendash sich vorstellen, dass hoch frequente elektromagnetische Felder bald auch in klinischen Studien als Alzheimer-Therapie getestet werden. Für den Nutzen der Strahlung von hoch frequenten Feldern im Kampf gegen geistigen Abbau würden aber dringend mehr Belege gebraucht, sagt Maier.
Acetyl-L-Carnitin und freies Carnitin als Biomarker
Der Rückgang von Acetyl-L-Carnitin und freiem Carnitin im Blut scheint insbesondere bei Frauen auf das Vorhandensein und den Schweregrad der Alzheimer-Krankheit hinzuweisen. Unter der Leitung von Neurowissenschaftlern der NYU Langone Health, USA, und in Zusammenarbeit mit anderen Forschern in den USA und Brasilien zeigt die Studie, dass die Blutwerte der beiden Moleküle allmählich sinken - von Frauen ohne Anzeichen von Gedächtnisstörungen, Desorientierung und verlangsamtem Denken bis hin zu Frauen mit ersten Anzeichen einer leichten kognitiven Beeinträchtigung.
Studienergebnisse und Bedeutung
Zusätzliche Analysen zeigten, dass die Blutspiegel von Acetyl-L-Carnitin und freiem Carnitin bei den Studienteilnehmern in direktem Verhältnis zu erhöhten Amyloid-Beta- und Tau-Proteinspiegeln standen, die seit Langem als Marker für den fortschreitenden Schweregrad der Alzheimer-Krankheit gelten. Wenn weitere Studien die jüngsten Ergebnisse bestätigen, könnten die Forschungsergebnisse des Teams laut Nasca dazu dienen, einen Bluttest für Demenz zu entwickeln und das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit auf einfachere und nichtinvasive Weise zu verfolgen.
Funktion von Acetyl-L-Carnitin und freiem Carnitin
Sowohl Acetyl-L-Carnitin als auch freies Carnitin sind für eine gesunde Gehirnfunktion und die Regulierung des Energiestoffwechsels der Zellen von wesentlicher Bedeutung. Frühere Forschungsarbeiten von Nascas Team haben gezeigt, dass Acetyl-L-Carnitin auch Moleküle von den Kraftwerken der Zelle, den Mitochondrien, zum kontrollierenden Zellkern transportiert, wodurch Gene aktiviert werden können.
Lebensstilbedingte Risikofaktoren und Prävention
Laut einer Pressemitteilung der DGN wird diese Zahl bis zum Jahr 2050 auf schätzungsweise 2,8 Millionen Menschen ansteigen. Allerdings könnte ein Drittel der Fälle vermieden werden, wenn die lebensstilbedingten Risikofaktoren so konsequent wie möglich reduziert werden. Dafür muss das Bewusstsein in der Bevölkerung gesteigert werden. Denn anders als genetische Faktoren können Lebensstilfaktoren kontrolliert werden.
Kalifornische Studie zu Risikofaktoren
Die DGN stützt sich mit dieser Meldung auf eine Studie aus Kalifornien. Dort wurde untersucht, ob nationale Schätzwerte zur Inzidenz - und deren Verbesserungspotential - auf andere Staaten der Regionen übertragen werden können. Untersucht wurden die Risikofaktoren körperliche Inaktivität, Rauchen, Depression, niedriger Bildungsstand, Diabetes mellitus, Schwerhörigkeit, Adipositas oder Hypertonie im mittleren Lebensalter. Die Forscher vermuten, dass eine Reduktion von 25% erreichbar wäre, wenn die wichtigsten Risikofaktoren bekämpft würden.
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