Alzheimer-Demenz und andere neurodegenerative Erkrankungen stellen eine wachsende globale Herausforderung dar und betreffen Millionen von Menschen und ihre Familien. Angesichts dieser Herausforderung werden weltweit neue Methoden zur Behandlung und Prävention von Alzheimer erforscht, mit dem Ziel, letztendlich eine Heilmethode für die Alzheimer-Krankheit und andere fortschreitende Demenzarten zu finden. Derzeit können Behandlungen lediglich die Symptome von Alzheimer lindern. Wissenschaftler versuchen jedoch, weitere Wege zu finden, um das Fortschreiten der Krankheit zu verlangsamen oder zu stoppen, Risikofaktoren zu bestimmen und die Diagnosemöglichkeiten im Frühstadium von Alzheimer zu verbessern.
Die Rolle von Bewegung und Irisin
Eine Reihe von Studien haben in der Vergangenheit darauf hingedeutet, dass Bewegung Demenzerkrankungen wie Alzheimer ausbremsen kann. Ein Forscherteam um Mychael Lourenco von der Staatlichen Universität Rio de Janeiro in Brasilien hat nun einen möglichen Grund für die schützende Wirkung von regelmäßiger körperlicher Aktivität aufgedeckt. Demnach könnte ein beim Sport vermehrt von den Muskelzellen ausgeschütteter Botenstoff für den positiven Effekt verantwortlich sein: das Protein Irisin.
Lourenco und seine Kollegen beobachteten, dass die Konzentration von Irisin und seinem Vorläufer FNDC5 im Gehirn von Alzheimer-Patienten im Vergleich zu gesunden Personen auffällig niedrig ist. Bekannt ist, dass Irisin von den Muskeln zu anderen Geweben des Körpers wandert und neben dem Fettstoffwechsel zum Beispiel auch die Bildung von Nervenzellen ankurbelt. Um dieser Frage auf den Grund zu gehen, führten die Wissenschaftler Experimente mit Mäusen durch. Es zeigte sich: Auch bei an Alzheimer erkrankten Nagern finden sich nur geringe Mengen dieses Botenstoffs im Gehirn. Der Rückgang des Irisins scheint dabei mit der Produktion sogenannter Beta-Amyloid-Oligomere zusammenzuhängen. Schädliche Ablagerungen dieser Proteine sind ein typisches Symptom der Alzheimer-Erkrankung.
Die Wissenschaftler vermuteten, dass der niedrige FNDC5/Irisin-Spiegel für einen Teil der kognitiven Beeinträchtigungen bei dieser Demenzform verantwortlich ist. Umgekehrt schien die künstliche Gabe des Botenstoffs bei kranken Mäusen dem Fortschreiten der Symptomatik entgegenzuwirken. Ein ähnlicher Effekt ließ sich mit einem regelmäßigen Sportprogramm erreichen, wie das Forscherteam berichtet. Mäuse, die tägliche Schwimmeinheiten absolvierten, litten demnach unter weniger starken Gedächtnisverlusten. Ein Blick ins Gehirn bestätigte, dass durch die Bewegung tatsächlich auch die Konzentration von FNDC5/Irisin im Gehirn wieder angestiegen war.
Weitere Untersuchungen ergaben: Irisin scheint unter anderem die Aktivität bestimmter Gene zu unterdrücken, deren Expression durch die Beta-Amyloid-Proteine angeregt wird. Außerdem verhinderte es im Experiment den Verlust der Dornenfortsätze dendritischer Nervenzellen - ebenfalls ein Effekt, der durch die Anlagerung von Beta-Amyloid-Proteinen zustande kommen kann.
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Allerdings seien weitere Forschungsarbeiten notwendig, um die genaue Bedeutung von FNDC5/Irisin im Gehirn zu verstehen. Wie gelangt Irisin überhaupt ins Denkorgan und hat das Protein beim Menschen ähnlich positive Effekte wie bei Mäusen? Fragen wie diese wollen die Studienautoren in Zukunft klären.
Transkranielle Pulsstimulation (TPS) als vielversprechender Ansatz
Die Transkranielle Pulsstimulation (TPS) gewinnt weltweit zunehmend an Bedeutung in der Behandlung der Alzheimer-Demenz und anderen neurodegenerativen sowie neurophysiologischen Erkrankungen. TPS setzt gezielt auf niedrigenergetische, kurze Stoßwellen, die das Potential haben, im Gehirn verschiedene vaskuläre, metabolische und neurotrophe Prozesse auszulösen. Dies bedeutet, dass die Durchblutung und der Stoffwechsel im Gehirn verbessert und regenerative Mechanismen angestoßen werden können. Besonders bei Alzheimer-Patienten, bei denen Medikamente oft nicht mehr ausreichend wirken, hat sich TPS als wirkungsvolle Ergänzung bewährt. Viele tausend Patienten weltweit haben bereits von dieser innovativen Methode profitiert, was die wachsende Bedeutung dieser Therapie unterstreicht.
Das 1. Internationale TPS-Symposium in Neuss, Deutschland, brachte am 11. und 12. Oktober 2024 zahlreiche Wissenschaftler und Ärzte aus Europa, Asien, den USA und Südamerika zusammen, die die neuesten Forschungsergebnisse und klinischen Anwendungen der TPS austauschten und diskutierten. Besonders beeindruckend waren die Zwischenergebnisse aus doppelblinden, randomisierten, placebo-kontrollierten Studien zur Anwendung der TPS bei Alzheimer-Patienten. Diese Studien zeigen, dass die TPS nicht nur als sicher zu werten ist, sondern in vielen Fällen zu deutlichen Verbesserungen in Gedächtnisleistung und Lebensqualität führt. Die internationale Forschung zur TPS beschränkt sich nicht nur auf Europa oder die USA.
TPS-Forschung in Brasilien: Universität São Paulo
In Südamerika ist das Institut für Rehabilitationsmedizin (IMREA) an der Universität von São Paulo in Brasilien führend auf diesem Gebiet. Die Studie mit dem Titel „Non-invasive Brain Stimulation by Transcranial Pulse Stimulation as a Coadjunctive Treatment in Alzheimer’s Disease“ (ClinicalTrials.gov ID: NCT05762926), die vom Allgemeinen Krankenhaus der Universität São Paulo finanziert wird, steht unter der Leitung von Dr. med. Gilson Tanaka Shinzato und Prof. Dr. Linamara Rizzo Battistella in Zusammenarbeit mit Prof.
Die jüngste Publikation der Universität São Paulo, am 19., verdeutlicht einen signifikanten positiven Effekt der TPS-Behandlung auf neuropsychiatrische Symptome bei Alzheimer-Patienten. Anhand der NPI-Scores, welche die Intensität von 12 neuropsychiatrischen Symptomen, einschließlich Wahnvorstellungen, Halluzinationen, Agitation und Depressionen messen, wurde eine signifikante Verbesserung festgestellt. Eine durchschnittliche Senkung der NPI-Scores um 23,9 Punkte wurde 30 Tage nach der Behandlung registriert (95 %-Konfidenzintervall: −39,19 bis −8,61, p = 0,0042), während nach 90 Tagen eine Reduktion von 18,9 Punkten beobachtet wurde (95 %-Konfidenzintervall: −33,49 bis −2,91, p = 0,022). Trotz der Einschränkungen durch das offene Studiendesign und eine noch kleine Probandenzahl stellt die erste veröffentlichte Untersuchung der Universität São Paulo einen wichtigen Fortschritt in der Erforschung der TPS als Behandlungsansatz für die Alzheimer-Demenz (AD) dar, so die Autoren. Besonders bemerkenswert sind die beobachteten Verbesserungen bei neuropsychiatrischen Symptomen, die einen entscheidenden Bereich im Management der Alzheimer-Krankheit betreffen. Auch die Brasilianer sehen in der Transkraniellen Pulsstimulation (TPS) einen bedeutenden Ansatz in der Therapie der Alzheimer-Krankheit, vor allem in Bezug auf die Minderung neuropsychiatrischer Beschwerden. Die kognitiven Verbesserungen, ersichtlich durch die positive Entwicklung der ADAS-Cog-Scores, eröffnen neue Perspektiven in der AD-Forschung und bringen Hoffnung für eine Krankheit, deren Behandlungsoptionen bisher begrenzt waren, schreiben die Autoren.
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An der Universität São Paulo ist man hierzu bereits in der Realisationsphase: Eine randomisierte, doppelblinde und placebo-kontrollierte mit dem Titel „Non-invasive Brain Stimulation by Transcranial Pulse Stimulation as a Coadjunctive Treatment in Alzheimer’s Disease“ (ClinicalTrials.gov ID: NCT05762926), ebenfalls finanziert durch das Allgemeine Krankenhaus der Universität São Paulo, wird wiederum von Dr. med. Gilson Tanaka Shinzato und Prof. Dr. Linamara Rizzo Battistella geleitet. Sie arbeiten dabei in Kooperation mit Prof.
Dr. Shinzato betont: „Wir geben der Transkraniellen Pulsstimulation einen sehr hohen Stellenwert in der Therapie und Rehabilitation, auch im Rahmen multimodaler Behandlungsmöglichkeiten. Die TPS sollte den Patienten bestmöglich zur Verfügung stehen, da sie auch tiefe Hirnareale präzise erreicht und nur wenige Behandlungen nötig sind, um den Zustand der Patienten deutlich zu verbessern.“
Die wachsende Alzheimer-Belastung in Brasilien
Dr. Gilson Shinzato erläutert die Herausforderungen in Brasilien: „Die Alzheimer-Krankheit stellt in Brasilien eine große Herausforderung dar. Ich möchte auf eine Studie von Piovesan et al. (2023) 1 verweisen, die von 2010 bis 2020 rund 188.811 Alzheimer-bedingte Todesfälle und einen 88-prozentigen Anstieg der Alzheimer-Krankenhausaufenthalte verzeichnete, was inzwischen sogar die zerebrovaskulären und ischämischen Herzerkrankungen übertrifft. Im Jahr 2020 nahmen die Alzheimer-bedingten Todesfälle um drei Prozent zu, was wahrscheinlich auch auf COVID-19 zurückzuführen ist. Die Studie zeigt, dass die Alzheimer-Belastung in Brasilien deutlich zunimmt und die Sterblichkeitsrate, die Zahl der Krankenhausaufenthalte und die Kosten steigen.“
Persönliche Erfahrungen und Forschungsergebnisse
Dr. Shinzato berichtet über seine ersten Erfahrungen mit TPS: „Mein erster Kontakt mit der Methode, die damals noch transkranielle extrakorporale Stoßwellenbehandlung (TESWT) genannt wurde, war 2014, als ich die inspirierenden Vorträge von Dr. Er präsentierte bemerkenswerte Verbesserungen bei Patienten mit schweren traumatischen Hirnverletzungen durch die TESWT 2 . Inspiriert von diesen Fortschritten informierte ich Professor Linamara Rizzo Battistella an der Universität von São Paulo, die daraufhin Dr. Lohse-Busch zu einem nationalen Kongress einlud. Dort erweiterte er unser Wissen über die TESWT bei Demenz- und Schlaganfallpatienten. Wir verfolgten die Entwicklung der Transkraniellen Pulsstimulation seither aufmerksam und führten experimentelle Studien mit Stoßwellen an Tiermodellen durch, die die klinischen Daten der Europäer bestätigten.“
Er fügt hinzu: „Im Jahr 2023 begannen wir schließlich mit einer eine offenen Sondierungsstudie mit 10 Patienten, die bemerkenswerte Verbesserungen zeigte.“ Besonders hervorzuheben ist der Fall seiner eigenen Mutter: „Im Jahr 2015 begann meine Mutter, eine ehemalige Lehrerin und Tochter japanischer Einwanderer, im Alter von 76 Jahren Gedächtnislücken zu zeigen. Auf Anraten von Dr. Lohse-Busch begannen wir mit der TPS-Behandlung und regelmäßigen Auffrischungssitzungen, was zu einer bemerkenswerten Normalisierung ihrer Gedächtnis- und kognitiven Funktionen führte, die nun seit neun Jahren stabil sind!“
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Dr. Shinzato berichtet auch über weitere Erfolge: „Wir haben 72 Patienten mit verschiedenen neurodegenerativen Erkrankungen, Schlaganfällen und Long-COVID behandelt und dabei wirklich überraschende Ergebnisse erzielt, die allerdings noch nicht ausreichend für eine Veröffentlichung dokumentiert sind. Ein 75-jähriger Kinderarzt mit Alzheimer-Krankheit und Aphasie, der nach der TPS-Behandlung wieder fließend sprechen und digitale Geräte benutzen konnte. Eine 88-jährige ehemalige Klavierlehrerin mit Lewy-Body-Demenz, die unter schweren Halluzinationen litt, erfuhr nach der TPS-Therapie eine deutliche Verbesserung.“
Bedeutung placebokontrollierter Studien
Dr. Shinzato betont die Notwendigkeit placebokontrollierter Studien: „Der Placebo-Effekt ist nicht nur psychologisch, sondern bewirkt auch reale physiologische Veränderungen und ist bei jeder Behandlungsmethode wichtig, weshalb placebokontrollierte Studien erforderlich sind, um die tatsächliche Wirkung der Intervention zu messen. Obwohl wir wissen, dass auch bei TPS ein Placebo-Effekt möglich ist, glauben wir, dass die lang anhaltenden Verbesserungen und Wirkungen selbst bei fortgeschrittener Krankheit dem Placebo-Effekt sicher weit überlegen sind.“
Ausblick auf zukünftige Forschung
Dr. Shinzato gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschungsprojekte: „Wir planen bereits weitere Studien zur TPS bei Parkinson, Schlaganfall und Schädel-Hirn-Trauma sowie bei Long-COVID.“ Er betont auch die Bedeutung multimodaler Behandlungsansätze: „Bemerkenswert und relevant ist schließlich auch, dass die moderne Pharmakologie durch die vermutete Öffnung der Blut-Hirn-Schranke (BHS) nachweislich durch TPS unterstützt wird, wie wir aus den Forschungsarbeiten von Prof. Dr. Dr. Ulrich Sprick vom Alexius-Josef-Krankenhaus in Neuss wissen. Neben TPS gibt es in unserer Einrichtung auch eine Forschungslinie mit TMS und tDCS, und wir glauben, dass die Kombination von multimodalen nicht-invasiven Hirnstimulationstechniken (NIBS) bald alltäglich sein wird.“
Weitere innovative Ansätze
Neben Irisin und TPS werden auch andere innovative Ansätze in der Alzheimer-Forschung verfolgt:
- REAC-Technologie: Die REAC-Technologie ist ein nicht-invasiver Therapieansatz zur Wiederherstellung des Zellgleichgewichts und der Homöostase. Sie ist in der Neurologie, Psychiatrie und Rehabilitation wirksam und eröffnet neue Wege im Gesundheitswesen. Die REAC-Neuromodulation ist vielversprechend für die Behandlung von Alzheimer: Sie ist nicht-invasiv und hat keine Nebenwirkungen, fördert die neuronale Differenzierung und wirkt der Seneszenz entgegen.
- RetiSpec und Hyperspektralkameras: RetiSpec entwickelt ein Verfahren, das Alzheimer nichtinvasiv, kostengünstig und frühzeitig über die Netzhaut erkennen kann. Cubert entwickelt und designt hierfür die passenden Hyperspektralkameras. Die Netzhaut enthält eine Vielzahl von Biomarkern, da sie als Teil des zentralen Nervensystems direkt mit dem Gehirn verbunden ist. Studien zeigen, dass retina-basierte Veränderungen häufig auftreten, bevor erste Alzheimer-Symptome sichtbar werden. Die hyperspektralen Datensätze werden mittels Convolutional Neural Networks (CNNs) analysiert.
Internationale Zusammenarbeit und Initiativen
Die Alzheimer's Association hat sich als weltgrößter gemeinnütziger Geldgeber der Alzheimer-Forschung verpflichtet, die Alzheimer- und Demenzforschung voranzutreiben, indem sie Wissenschaftler finanziert, mit Interessengruppen zusammenarbeitet und weltweit die Auswirkungen von Alzheimer und anderen Demenz-Krankheiten auf die globale Gesundheit beleuchtet. Die Alzheimer's Association stellt den Experten der Alzheimer- und Demenz-Wissenschaften weltweit Foren zur Verfügung, um die Zusammenarbeit zu intensivieren, Herausforderungen anzusprechen und neue Erkenntnisse auszutauschen. Bei der Verwirklichung ihrer Vision von einer Welt ohne Alzheimer arbeitet die Gesellschaft weltweit mit Behörden, akademischen Einrichtungen, der Industrie und dem gemeinnützigen Sektor zusammen.
Das Max Planck - University Toronto Centre for Neural Science and Technology entwickelt Methoden, die das Verständnis fundamentaler kognitiver Funktionen und die Behandlung von Krankheiten verbessern sollen. Die Max-Planck-Gesellschaft ist stark in der Grundlagenforschung, vor allem in den Neuro- und Materialwissenschaften sowie der Optik. Die University of Toronto ist in Ergänzung dazu besonders gut darin, Forschung direkt auf gesellschaftliche Bedürfnisse auszurichten, und ist entsprechend stark in Technik, Informatik oder klinisch ausgerichteter medizinischer Forschung.