Der kognitive Abbau im Alter stellt eine wachsende gesellschaftliche Herausforderung dar, insbesondere im Hinblick auf Demenzerkrankungen wie Alzheimer. Die Forschung konzentriert sich zunehmend auf die Rolle der weißen Substanz im Gehirn und mögliche präventive Maßnahmen.
Läsionen der weißen Substanz als Marker für vaskuläre Veränderungen
Läsionen der weißen Substanz, die im Gehirn per Magnetresonanztomografie (MRT) sichtbar sind, gelten als Marker für vaskuläre Veränderungen. Diese Anomalien im Hirngewebe werden mit Durchblutungsstörungen, erhöhtem Blutdruck, Schlaganfall und kognitiven Beeinträchtigungen in Verbindung gebracht. Sie sind bei älteren Menschen sehr häufig und hängen zum Beispiel mit langsamerem Denken im Alltag zusammen.
Ursachen und Risikofaktoren
Die Ursachen für Läsionen der weißen Substanz sind vielfältig. Es wird vermutet, dass unterschiedliche Mechanismen für ihr Auftreten an verschiedenen Orten im Gehirn verantwortlich sind. Bei Läsionen um die Ventrikel herum spielt besonders Bluthochdruck eine Rolle. Bei Läsionen in der tiefen weißen Substanz wird ein Zusammenhang mit der Ablagerung von Amyloid in den Gefäßwänden vermutet, einem Protein, das auch bei Alzheimer auftritt. Weitere Risikofaktoren sind ein höherer Body-Mass-Index (BMI) und möglicherweise genetische Faktoren. Da diese Läsionen schon ab dem vierzigsten Lebensjahr sichtbar werden können, ist eine frühzeitige Prävention von großer Bedeutung.
Geschlechtsspezifische Unterschiede
Nach der Menopause ist bei Frauen das Ausmaß bestimmter Hirnschäden größer als bei gleichaltrigen Männern. Dies deutet darauf hin, dass Frauen, bei denen die Menopause bereits begonnen hat, anfälliger für Veränderungen an den Hirngefäßen und damit für Hirnerkrankungen sind als Frauen vor der Menopause, selbst wenn sie ein ähnliches Alter haben. Es wird spekuliert, dass das Hormon Östrogen eine schützende Wirkung haben könnte, die im Alter verloren geht, weil der weibliche Organismus dessen Produktion mit den Wechseljahren nach und nach einstellt.
Grüntee-Konsum und seine mögliche präventive Wirkung
Es wird vermutet, dass bestimmte Ernährungsgewohnheiten, darunter der Konsum von Grüntee, präventive Effekte auf Läsionen der weißen Substanz haben könnten.
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Die JPSC-AD-Studie
Die Japan Prospective Studies Collaboration for Aging and Dementia (JPSC-AD) ist eine großangelegte Studie mit 8.766 Teilnehmern ohne Demenz. Ziel war es, den Einfluss von Grüntee und Kaffee auf Läsionen der weißen Substanz sowie auf das Hippocampus- und Gesamthirnvolumen zu untersuchen.
Ergebnisse der Studie
Die Studie zeigte, dass ein höherer Grüntee-Konsum mit einer signifikant geringeren Last von Läsionen der weißen Substanz korrelierte. Insbesondere bei einem täglichen Konsum von mindestens 600 ml war die Last um bis zu 6% reduziert. Dieser Zusammenhang blieb auch nach Berücksichtigung von Risikofaktoren wie Alter, Geschlecht, ApoE-ε4-Status und Hypertonie signifikant. Für Kaffee hingegen konnte kein vergleichbarer Effekt festgestellt werden. Es wurde jedoch kein signifikanter Zusammenhang zwischen Grüntee-Konsum und dem Hippocampus- oder Gesamthirnvolumen beobachtet.
Neuroprotektive Eigenschaften von Grüntee
Die neuroprotektiven Eigenschaften von Grüntee, wie antioxidative und antiinflammatorische Effekte, könnten eine Rolle bei der Reduktion von Läsionen der weißen Substanz spielen. Eine mögliche Erklärung ist die blutdrucksenkende Wirkung von Grüntee, die bekannte Risikofaktoren für vaskuläre Schäden adressiert.
Einschränkungen der Studie
Als Querschnittsstudie war es schwierig, eine kausale Beziehung zwischen dem Konsum von Grüntee und der Reduktion von Läsionen der weißen Substanz zu bestimmen. Zudem ist die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Populationen begrenzt, da die Studie ausschließlich in Japan durchgeführt wurde.
Amyloid-Plaques und Tau-Fibrillen bei Alzheimer
Bei Demenzerkrankungen wie Alzheimer reichern sich falsch gefaltete Eiweiße wie das Amyloid β-Protein im Gehirn an. Die falsch gefalteten Proteine verklumpen sich zu faserartigen Strukturen, sogenannten Fibrillen. Einige dieser Fibrillen, die sogenannten "Superspreader", zeigen eine besonders hohe katalytische Aktivität und sorgen offenbar für die Verbreitung der Krankheit im Gehirngewebe. An diesen hochaktiven Stellen lagern sich neue Eiweißbausteine an, wodurch sich neue, langkettige Fibrillen bilden.
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Die Rolle von Amyloid-beta
Amyloid-beta (Aß) ist ein Protein, das natürlicherweise im Gehirn vorkommt. Im Gehirn von Menschen mit Alzheimer sammelt sich übermäßig viel Amyloid-beta zwischen den Gehirnzellen an und bildet kleinere, giftige Klumpen (Oligomere) und riesige Zusammenlagerungen (Plaques).
Die Rolle von Tau-Protein
Im Gehirn gibt es ein weiteres Protein, das mit Alzheimer in Verbindung gebracht wird: das Tau-Protein. Im Inneren der Gehirnzellen sorgt es für die Stabilität und Nährstoffversorgung. Bei der Alzheimer-Krankheit ist das Tau-Protein chemisch so verändert, dass es seiner Funktion nicht mehr nachkommen kann. Die chemische Veränderung des Tau-Proteins bewirkt, dass es eine fadenförmige Struktur bildet.
Aktuelle Forschungsansätze zur Behandlung von Alzheimer
Die Forschung zur Behandlung von Alzheimer konzentriert sich auf verschiedene Ansätze:
- Reduktion der Amyloid-Ablagerungen: Moderne Antikörper-Medikamente können die Amyloid-Plaques entfernen und damit den Krankheitsverlauf etwas verzögern.
- Blockade der Sekretasen: Durch die Blockade der Enzyme, die für die Produktion von beta-Amyloid verantwortlich sind, könnte die Produktion von beta-Amyloid vermindert werden.
- Verhinderung der Zusammenballung von Tau: Synthetische Antikörper und Impfungen gegen verändertes Tau werden klinisch erprobt.
- Schutz der Nervenzellen: Nervenwachstumsfaktoren und die Normalisierung der Funktion von Gliazellen könnten die Nervenzellen schützen.
- Hirnschrittmacher: Die elektrische Stimulation des Fornix, einem Teil eines Schaltkreises, der für die Einspeicherung von Gedächtnisinhalten wichtig ist, wird erprobt.
- Blutwäsche (Plasmapherese): Mithilfe dieser Methode können beta-Amyloid und andere schädliche Eiweißstoffe aus dem Blut herausgefiltert werden.
- Regulierung der Darmbakterien: In China wurde aus Seetang eine Substanz entwickelt, die die Darmbakterien reguliert und auf diese Weise entzündliche Reaktionen im Gehirn beeinflusst.
Die oberflächliche weiße Substanz und ihre Bedeutung
Die oberflächliche weiße Substanz, die Grenzfläche zwischen der weißen und der grauen Substanz, enthält sehr viel Eisen. Eisen ist für den Prozess der Myelinisierung notwendig, der die Informationsübertragung durch das Gehirn beschleunigt. Die größte Eisenkonzentration in der oberflächlichen weißen Substanz findet sich in Regionen des frontalen Kortex, der sich im gesamten Prozess der Hirnreifung am langsamsten entwickelt.
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