Die Alzheimer-Krankheit stellt eine der größten medizinischen Herausforderungen unserer Zeit dar. Da die Erkrankung bislang unheilbar ist, konzentriert sich die Forschung zunehmend auf die Früherkennung, um Therapien rechtzeitig einsetzen und den Krankheitsverlauf möglicherweise verlangsamen zu können. Bisherige Diagnosemethoden sind oft aufwendig und liefern erst dann Ergebnisse, wenn bereits erhebliche Hirnschädigungen vorliegen. Nun gibt es jedoch vielversprechende Neuigkeiten von Forschern der TU Darmstadt und des Klinikums Darmstadt, die eine innovative Methode zur Früherkennung von Alzheimer entwickelt haben.
Tau-Protein-Ablagerungen in der Nasenschleimhaut als Indikator
Die Wissenschaftler entdeckten, dass sich Ablagerungen des sogenannten Tau-Proteins, die bei Alzheimer-Patienten zum Absterben von Hirnzellen führen, bereits in der Nasenschleimhaut nachweisen lassen - und zwar noch bevor erste Symptome einer Demenz auftreten. Diese Erkenntnis ist von großer Bedeutung, da sie eine frühere Diagnose der Krankheit ermöglichen könnte.
Professor Boris Schmidt vom Clemens-Schöpf-Institut für Organische Chemie und Biochemie der TU Darmstadt erklärt: „Bisher war lediglich bekannt, dass sich die schädlichen Ablagerungen nicht nur in Hirnzellen, sondern auch in den Nervenzellen der Augen zeigen. Daher wurde eine Diagnose per Retina-Scan favorisiert."
Im Rahmen von Forschungsarbeiten an speziellen Farbstoffen, die diese Ablagerungen im Auge sichtbar machen sollten, machten die Chemiker und der Pathologe Roland Heyny-von Haußen jedoch eine überraschende Entdeckung: Die Farbstoffe färbten auch Ablagerungen in der Nasenschleimhaut an. „Wir haben die typischen Ablagerungen an den sogenannten Bowman-Drüsen in der Nase gefunden, die unter anderem das Nasensekret produzieren“, so Schmidt. Diese Entdeckung könnte einen Paradigmenwechsel in der Alzheimer-Früherkennung einleiten.
Vorteile der Nasen-Untersuchung gegenüber dem Retina-Scan
Die Untersuchung der Nasenschleimhaut bietet im Vergleich zum Retina-Scan einige entscheidende Vorteile. Zum einen scheint die Korrelation zwischen den Tau-Ablagerungen in der Nase und im Gehirn sehr hoch zu sein. „Je mehr Tau-Ablagerungen wir in den Nasen der Patienten gefunden haben, desto stärker waren auch die Hirnstrukturen befallen - ein solcher Zusammenhang konnte bei den Ablagerungen im Auge bislang nicht sicher festgestellt werden“, erläutert Schmidt. Dies deutet darauf hin, dass die Nasen-Untersuchung genauere Aussagen über das Krankheitsstadium ermöglicht.
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Zum anderen ist die Nasen-Untersuchung für die Patienten weniger belastend. Eine mögliche Vorsorgeuntersuchung könnte so aussehen, dass die Farbsubstanz in Tablettenform oder per Nasenspray verabreicht wird. Die eigentliche Untersuchung könnte dann mit einem Licht-Endoskop erfolgen. Dies wäre ein deutlich weniger invasiver Eingriff als beispielsweise eine Lumbalpunktion, die derzeit häufig zur Diagnose von Alzheimer eingesetzt wird.
Klinische Studien zur Validierung der Methode
Um den frühestmöglichen Diagnosezeitpunkt feststellen zu können, untersuchen die Darmstädter Forscher derzeit in einer klinischen Studie die Nasenschleimhaut von 100 verstorbenen Alzheimer-Patienten. Parallel dazu wird an der Ludwig-Maximilians-Universität in München die endoskopische Diagnostik an Alzheimer-Patienten erprobt. Diese Studien sollen die Zuverlässigkeit und Aussagekraft der neuen Methode weiter untermauern.
Die Wissenschaftler sind jedoch noch auf die Nasen Verstorbener angewiesen, um ihre Farbstoffe zu prüfen. Mindestens 100 wollen sie untersuchen, um die Zuverlässigkeit der Methode möglichst gut belegen zu können. Das sei jedoch ebenfalls nicht gerade einfach, weil viele Menschen zwar bereit seien, nach ihrem Tod ihr Gehirn oder ihre Organe der Wissenschaft zu spenden, nicht jedoch ihre Nase oder ihre Augen, erzählt Schmidt. Eine andere Alternative sind Gewebeproben, die aus der Nase lebender Patienten entnommen werden. „Wir können dabei den Spieß einfach umdrehen, denn sobald das Gewebe nicht mehr im Körper ist, dürfen wir diese Farbstoffe einsetzen“, sagt der Chemiker. Klares Ziel bleibe jedoch der Einsatz des Farbstoffs in der intakten Nase beim lebenden Menschen.
Nachlassender Geruchssinn als weiteres Warnsignal
Neben den Tau-Protein-Ablagerungen in der Nasenschleimhaut gibt es weitere Hinweise darauf, dass die Nase eine wichtige Rolle bei der Früherkennung von Alzheimer spielen könnte. So deuten aktuelle Untersuchungen darauf hin, dass ein nachlassender Geruchssinn eines der frühesten Anzeichen für die Erkrankung sein kann - noch bevor kognitive Beeinträchtigungen auftreten.
Forschende des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) haben herausgefunden, dass bei Alzheimer-Patienten die Immunantwort des Gehirns Nervenfasern angreift, die für die Geruchswahrnehmung von Bedeutung sind. Konkret fanden sie Hinweise darauf, dass Immunzellen des Gehirns, sogenannte Mikroglia, Verbindungen zwischen dem Riechkolben (der sensorische Informationen der Geruchsrezeptoren in der Nase analysiert) und dem „Locus Coeruleus“ (einer Hirnregion, die diese Verarbeitungsprozesse beeinflusst) entfernen.
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Dr. Lars Paeger, Wissenschaftler am DZNE und an der LMU, erklärt: „Unsere Studie deutet darauf hin, dass in der frühen Phase einer Alzheimer-Erkrankung Veränderungen an den Nervenfasern auftreten, die den Locus Coeruleus mit dem Riechkolben verbinden. Diese Veränderungen signalisieren den Mikroglia, dass die betroffenen Fasern defekt oder überflüssig sind."
Die Ergebnisse der Studie basieren auf Beobachtungen an Mäusen mit Merkmalen der Alzheimer-Erkrankung, der Analyse von Hirnproben Verstorbener mit Alzheimer sowie Untersuchungen des Gehirns von Personen mit Alzheimer oder leichter kognitiver Beeinträchtigung mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET).
Bluttest zur Früherkennung von Alzheimer
Neben der Nasen-Untersuchung und der Analyse des Geruchssinns gibt es weitere vielversprechende Ansätze zur Früherkennung von Alzheimer. So ist es Wissenschaftlern der Universität Lancaster in Großbritannien in Zusammenarbeit mit der Universität Rio Grande do Norte in Brasilien erstmals gelungen, einen Bluttest zu entwickeln, mit dem die Diagnose Alzheimer-Demenz gestellt werden kann.
Für den neuen diagnostischen Test ist lediglich eine Probe von Blutplasma erforderlich. Damit können auch Frühformen von Alzheimer erkannt werden, und der Test gibt auch wichtige Hinweise für das Fortschreiten der Erkrankung. Er beruht auf einem speziellen spektroskopischen Verfahren, bei dem Licht durch einen Diamanten geschickt wird und seine Interaktionen mit dem Blutplasma gemessen werden. Damit wird quasi ein Fingerabdruck aller in der Blutprobe enthaltenen Moleküle erstellt.
Retinaler Kapillarverlust als Spiegel der Gefäßdegeneration im Gehirn
Ein weiterer vielversprechender Ansatz ist die Untersuchung der Netzhaut (Retina) des Auges. Forscher haben festgestellt, dass bei Alzheimer-Patienten die retinale Blutversorgung verändert ist. Konkret ist das Netz mikroskopisch kleiner Blutkapillaren in der Retina löchrig, was auf eine Gefäßdegeneration im Gehirn hindeuten könnte.
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Die Wissenschaftler hatten die retinale Blutversorgung von mehr als 200 Personen mittels optischer Kohärenztomographie-Angiographie (OCTA) analysiert. Dabei zeigte sich, dass die Alzheimer-Patienten eine deutlich reduzierte Gefäßdichte mit gleichzeitig geringerem Durchfluss aufwiesen. Auch war der innere Netzhautbereich mit Ganglienzellen und deren synaptischen Verknüpfungen dünner.
Bedeutung der Früherkennung für die Therapie
Eine frühe Diagnose der Alzheimer-Krankheit ist von entscheidender Bedeutung, da die derzeitigen Therapien am wirksamsten sind, wenn sie in einem frühen Stadium der Erkrankung eingesetzt werden. Da Alzheimer bis heute nicht heilbar ist, liegt die Hoffnung in Therapien, die ein Fortschreiten der Krankheit verzögern oder aufhalten. Wenn erste Symptome im Kurzzeitgedächtnis auftreten, sind aber schon erhebliche Schädigungen des Gehirns vorhanden, die mit bisherigen Mitteln nicht rückgängig gemacht werden können.
Die neuen Erkenntnisse über die Rolle der Nase bei der Früherkennung von Alzheimer könnten den Weg für innovative Diagnosemethoden ebnen, die es ermöglichen, die Krankheit Jahre vor dem Auftreten der ersten Symptome zu erkennen. Dies würde den Betroffenen die Möglichkeit geben, frühzeitig mit einer Therapie zu beginnen und den Krankheitsverlauf möglicherweise positiv zu beeinflussen.
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