Die Alzheimer-Krankheit, eine der häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen, betrifft weltweit Millionen von Menschen. Obwohl die genauen Ursachen noch immer nicht vollständig verstanden sind, rücken virale und bakterielle Infektionen zunehmend in den Fokus der Forschung. Dieser Artikel beleuchtet die potenziellen Zusammenhänge zwischen verschiedenen Infektionen und der Entstehung von Alzheimer.
Virale Hypothese: Cytomegalievirus (CMV) und andere Herpesviren
Ein vielversprechender Ansatz in der Alzheimer-Forschung ist die sogenannte Infektionshypothese. Sie besagt, dass bestimmte Krankheitserreger, insbesondere Herpesviren, eine Rolle bei der Entstehung von Alzheimer spielen könnten.
Cytomegalievirus (CMV)
Neun von zehn Menschen über 80 Jahren tragen das Cytomegalievirus (CMV) in sich. CMV gehört zur Familie der Herpesviren und kann möglicherweise einen bestimmten Typus der Alzheimer-Krankheit auslösen. Es verbreitet sich über Körperflüssigkeiten wie Muttermilch, Speichel, Blut und Sperma. Nach der ersten Infektion ruht das Virus normalerweise. Eine CMV-Infektion verläuft bei Menschen mit einem gesunden Immunsystem normalerweise ohne oder mit nur leichten Symptomen. Dazu zählen Erkältungsbeschwerden wie Abgeschlagenheit, Fieber und Husten.
Bei manchen Menschen scheint das Virus möglicherweise lange aktiv zu bleiben und sich auf die "Superautobahn" zwischen Darm und Gehirn zu begeben, die wissenschaftlich als Vagusnerv bezeichnet wird. Dieser Nerv ist ein wichtiger Vermittler zwischen unserem Magen-Darm-Trakt und dem Gehirn. Bei Patienten, die unter einer bestimmten Form von Alzheimer litten, fand das Wissenschaftsteam Antikörper gegen das Cytomegalievirus im Darm, in der Rückenmarksflüssigkeit und im Gehirn.
Im Gehirn stimuliert das Virus offenbar die hirneigene Immunabwehr. Um diese kümmern sich die sogenannten Mikroglia-Zellen. Sie suchen nach Ablagerungen und nach überzähligen oder kaputten Neuronen und Synapsen, die sie verschlingen. Gerät eine Infektion oder Schädigung außer Kontrolle, schlagen sie Alarm und rufen bestimmte Zellen der Körper-Immunabwehr zu Hilfe. Bei Alzheimer-Patienten sind die Mikroglia ständig überaktiv. Und so wird das, was eigentlich heilen soll, zur Gefahr fürs Gehirn. Eine beständige Neuroinflammation führt zu einer Erkrankung des zentralen Nervengewebes. Bei der Alzheimer-Krankheit entstehen dabei in der Großhirnrinde viele abnormale Proteine namens Amyloid-Plaques und Tau-Tangles.
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Zwar kommt fast jeder Mensch im Laufe seines Lebens mit dem CM-Virus in Kontakt. Doch das ist nicht automatisch ein Grund zur Sorge. Readhead und sein Team arbeiten nun an der Entwicklung eines Bluttests, mit dem sich eine CMV-Infektion des Darms nachweisen lässt.
Herpes-simplex-Virus (HSV-1) und andere Herpesviren
Infektionen mit dem Herpes-simplex-Virus (HSV) 1 werden ebenfalls als möglicher Auslöser der Alzheimer-Demenz diskutiert. Eine 2018 veröffentlichte Studie aus Taiwan, in der mehr als 8000 Patienten mit HSV-Infektion über zehn Jahre begleitet und mit mehr als 25.000 nicht infizierten Personen verglichen wurden, zeigte, dass die Patienten mit Herpesinfektion ein 2,5-fach höheres Demenzrisiko hatten.
Weitere Herpesviren, die in diesem Zusammenhang untersucht werden, sind HHV-6A und HHV-7. Studien deuten darauf hin, dass diese Viren die interzelluläre Verbreitung von Proteinaggregaten fördern können, welche bei Alzheimer typisch sind. Virale Proteine können über verschiedene Mechanismen verbreitet werden und die Ausbreitung missgestalteter Proteine zwischen den Zellen verstärken.
Epstein-Barr-Virus (EBV)
Eine große Längsschnittstudie verfolgte den Gesundheitsstatus von zehn Millionen jungen Erwachsenen über einen Zeitraum von 20 Jahren. Die Studienteilnehmer wurden vorab auf die zwei Herpesviren Epstein-Barr-Virus (EBV) und Zytomegalievirus getestet. Vor fast jeder MS-Erkrankung trat eine Infektion mit dem Epstein-Barr-Virus auf. Mit einer Epstein-Barr-Virus-Infektion ging ein 32-fach erhöhtes Risiko einher, an multipler Sklerose zu erkranken, während andere Viren, wie das zum Vergleich herangezogene Zytomegalievirus, keinen Einfluss hatten.
Varizella-Zoster-Virus
Nach der Einführung von Impfstoffen gegen das Varizella-Zoster-Virus, das Windpocken und Gürtelrose auslöst, beobachteten Fachleute einen Rückgang der Alzheimererkrankungen. Diese Impfung verhindert die Reaktivierung des Virus, die vielfach bei Stress auftreten kann.
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Möglicher Mechanismus: Amyloid-Beta als antimikrobielles Peptid
Ein Erklärungsansatz für den Zusammenhang zwischen Virusinfektionen und Alzheimer ist die Hypothese, dass Amyloid-Beta (Aβ) im Gehirn die Funktion eines antimikrobiellen Peptids hat. Eingedrungene Erreger werden von Aβ durch die Bildung von Plaques eingeschlossen und somit unschädlich gemacht. Als Erreger, die diesen Prozess in Gang setzen können, sind vor allem die genannten Herpesviren im Gespräch.
Forschungsperspektiven und mögliche Therapieansätze
Aktuell laufen Studien, um die Wirksamkeit von antiviralen Medikamenten wie Valaciclovir bei HSV-1-positiven Patienten mit beginnender Alzheimer-Demenz zu testen. Zudem wird an der Entwicklung von Bluttests gearbeitet, um eine CMV-Infektion des Darms nachweisen zu können.
Bakterielle Hypothese: Parodontitis und Helicobacter pylori
Neben viralen Infektionen rücken auch bakterielle Infektionen als mögliche Risikofaktoren für Alzheimer in den Fokus.
Parodontitis
So ist zum Beispiel unklar, warum sich im Gehirn von an Alzheimer erkrankten Menschen mehr Spuren von Parodontitis-Bakterien finden als bei kognitiv gesunden Menschen. Bedingt Parodontitis also Alzheimer? Gibt es einen Zusammenhang zwischen Parodontitis und Alzheimer? Parodontose ist eine bakteriell bedingte Entzündung, die zur Zerstörung des so genannten Zahnhalteapparates (Parodontium) führt. Medizinisch genauer und zunehmend gebräuchlich ist der Begriff Parodontitis, dessen Endung "-itis" auf die entzündliche Reaktion hinweist. Von einer Parodontitis betroffen sind alle Bestandteile, die dem Zahn Halt geben, also Zahnfleisch, Zahnfach, Zahnzement und Wurzelhaut. Risikofaktor für die Entstehung einer Parodontitis ist unter anderem Plaque. Vorbeugend wirkt neben dem eigentlichen Zähneputzen die Reinigung der Zahnzwischenräume mit Zahnseide oder Interdentalbürstchen.
Aktuelle Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass viele Krankheiten, darunter auch Alzheimer, durch chronische Entzündungen mitverursacht werden könnten. Zwar ist noch nicht geklärt, ob Entzündungen tatsächlich als Auslöser oder eher als Konsequenz der Alzheimer-Krankheit betrachtet werden müssen, dennoch ist es wichtig, bestehende Entzündungen wie Parodontitis zu bekämpfen beziehungsweise sie gar nicht erst entstehen zu lassen. Denn anhaltende Entzündungen können sich unbemerkt im gesamten Körper ausbreiten und so die Entstehung gefährlicher Krankheiten begünstigen.
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Menschen, die an Alzheimer erkrankt sind, haben häufig Probleme mit ihrer Zahngesundheit. Studien zeigen, dass Erkrankte besonders häufig von Parodontitis betroffen sind. Dies könnte damit zusammenhängen, dass Menschen mit Alzheimer häufig die Zahnpflege vernachlässigen. In diesem Fall wäre die Alzheimer-Krankheit die Ursache und die Parodontitis die Folge.
Es könnte aber auch umgekehrt sein: In den Gehirnen verstorbener Alzheimer-Patientinnen und -Patienten wurden bei Untersuchungen vermehrt Spuren von Parodontose-Bakterien entdeckt. Dabei handelt es sich vor allem um Gingipain-Enzyme, die von Parodontitis-Bakterien gebildet werden. Diese Frage ist zurzeit Gegenstand der Forschung. Offenbar scheint es eine Verbindung zwischen den Gingipain-Enzymen und den für die Alzheimer-Krankheit typischen Protein-Ablagerungen aus Beta-Amyloid und Tau zu geben. So scheinen die Konzentrationen von Gingipain und Tau zu korrelieren.
Wurde in Versuchen Alzheimer-Mäuse mit einem Gingipain-Blocker (Wirkstoff Atuzaginstat) und weiteren Antibiotika behandelt, wurden weniger Proteinablagerungen im Gehirn gefunden. Zu Beginn der klinischen Studien (Phase 1) wurde der Wirkstoff Atuzaginstat (auch COR388 genannt) von gesunden Testpersonen sowie Menschen mit Alzheimer zunächst gut vertragen. In einer Phase-2/3-Studie an Menschen mit leichter bis moderater Alzheimer-Erkrankung verlangsamte die höhere Dosis (80 mg 2x täglich) den kognitiven Abbau um 57% in einer vordefinierten Untergruppe mit Parodontitis-Bakterium-Infektion. Allerdings kam es bei 15 Prozent der Testpersonen unter der hohen Dosis zu einem Anstieg der Leberwerte, was zum Abbruch der Studie durch die US-amerikanische Zulassungsbehörde FDA führte. Die Entwicklung von Atuzaginstat als Alzheimer-Medikament wurde 2022 eingestellt, da die Schädigung der Leber ein Sicherheitsrisiko darstellte.
Helicobacter pylori
Als einen möglichen Risikofaktor hat die Forschung schon länger den Magenkeim Helicobacter pylori (Hp) im Blick. Mit diesem Bakterium ist knapp ein Drittel aller Menschen in Deutschland infiziert. Eine Infektion kann symptomlos verlaufen, aber auch Magenschleimhautentzündungen und sogar Magenkarzinome verursachen. Auch ein Zusammenhang zwischen einer Hp-Infektion und dem zentralen Nervensystem ließ sich in zahlreichen Laborstudien finden.
Eine Studie mit über vier Millionen Menschen zeigte, dass symptomatische Infektionen mit Helicobacter pylori nach dem 50. Lebensjahr mit einem um elf Prozent erhöhten Risiko für Alzheimer-Demenz einhergehen können. Die Risikoerhöhung erreicht ihren Maximalwert von 24 Prozent etwa ein Jahrzehnt nach der Hp-Infektion.
Mögliche Mechanismen
Helicobacter pylori kann über verschiedene Wege das Gehirn erreichen und dort unter Umständen zu Entzündungen, Schädigungen und dem Verfall von Nervenzellen führen.
Forschungsperspektiven
Es muss allerdings erst in groß angelegten randomisierten Studien getestet werden, ob und in welchem Maß die konsequente, flächendeckende Bekämpfung dieses Magenkeims durch sogenannte Eradikationsprogramme die Entwicklung von Alzheimer tatsächlich beeinflusst.
Weitere Risikofaktoren und präventive Maßnahmen
Neben Infektionen gibt es weitere Faktoren, die das Risiko für Alzheimer erhöhen können, wie z.B. genetische Prädisposition, Vorerkrankungen (Diabetes, Bluthochdruck, Depression) oder Lebensstilfaktoren (Körpergewicht, Bildungsgrad). Ein gesunder Lebensstil mit ausgewogener Ernährung, ausreichend Bewegung und dem Verzicht auf Rauchen und übermäßigen Alkoholkonsum kann dazu beitragen, das Risiko für neurodegenerative Erkrankungen zu senken.
Früherkennung und Risikostratifizierung
Da die Alzheimer-Krankheit oft erst spät diagnostiziert wird, wenn die Gehirnschädigungen bereits weit fortgeschritten sind, liegt die Hoffnung auf neuen Therapieansätzen, die in der symptomlosen Frühphase der Erkrankung präventiv eingreifen.
Ein von Klaus Gerwert, RUB, entwickeltes Untersuchungsverfahren kann im Blut nachweisen, ob die Amyloid-Proteine abnormal gefaltet sind. Für die Menschen, die später tatsächlich Alzheimer entwickelten, zeigte die Amyloid-Bestimmung ein gegenüber der Kontrollgruppe bis zu 23-fach erhöhtes Erkrankungsrisiko an - bis zu 14 Jahre vor der Diagnose der Alzheimer-Demenz.
Dieses Verfahren könnte möglicherweise nicht-invasiv und kostengünstig Hochrisikogruppen, die noch keine Symptome zeigen, erkennen und somit dazu beitragen, ein Medikament gegen Alzheimer zu finden.