Einführung
Mit zunehmendem Alter erfahren viele Menschen einen Rückgang ihrer kognitiven Fähigkeiten, einschließlich Gedächtnis und Lernfähigkeit. Obwohl eine gesunde Lebensweise und geistige Aktivität dazu beitragen können, diesen Abbau zu verlangsamen, suchen Wissenschaftler weiterhin nach Möglichkeiten, die Gehirnfunktion im Alter zu verbessern. Ein vielversprechendes Gebiet der Forschung konzentriert sich auf das Klotho-Protein, ein körpereigenes Hormon, das eine wichtige Rolle bei Alterungsprozessen und der Gehirnfunktion zu spielen scheint.
Was ist Klotho?
Klotho ist ein Protein, das hauptsächlich in der Niere und im Gehirn produziert wird. Es zirkuliert als Hormon im Blut und beeinflusst verschiedene Körperfunktionen, darunter den Insulinhaushalt, die Signalketten für bestimmte Wachstumsfaktoren sowie verschiedene Rezeptorfunktionen. Der Klotho-Spiegel ist typischerweise bei Neugeborenen und Kindern hoch und nimmt dann im Laufe des Lebens kontinuierlich ab. Klotho reduziert oxidativen Stress, wirkt antientzündlich, schützt vor Gefäßverkalkung und wirkt neuroprotektiv. Ein normaler Klotho-Wert gilt als protektiver Faktor gegen altersbedingte Degeneration. Erniedrigte Klotho-Werte fördern altersbedingte Erkrankungen wie Arteriosklerose, Nierenschäden und metabolisches Syndrom und weisen auf ein erhöhtes Risiko für neurodegenerative Prozesse hin. Eine Steigerung des Blutwertes ist durch Sport, Schlaf- und Stressregulation und Normalisierung des Vitamin D-Spiegels möglich.
Klotho und die Gehirnfunktion
Obwohl Klotho die Blut-Hirn-Schranke nicht passieren kann, scheint es dennoch das Gehirn und die geistigen Leistungen zu beeinflussen. Studien haben gezeigt, dass Menschen mit genetisch bedingt oder aus anderen Gründen erhöhten Klotho-Werten im Alter bessere geistige Leistungen, verzögerte neuropathologische Symptome und ein geringeres Risiko für Altersdemenz und Alzheimer haben.
Eine Studie aus dem Jahr 2014 in Cell Reports ergab, dass eine Variante eines Gens, das bei Mäusen die Lebensspanne verlängert, bei Menschen die kognitiven Fähigkeiten zu verbessern scheint. Die Forscher führten dies auf die vermehrte Bildung eines Rezeptors in Synapsen des Hippocampus zurück.
Klotho-Studien an Tieren
Um die Auswirkungen von Klotho auf die Gehirnfunktion weiter zu untersuchen, haben Forscher Studien an Tieren durchgeführt. Eine Studie mit Mäusen ergab, dass eine erhöhte Klotho-Produktion ihre Lernfähigkeit und ihr Gedächtnis verbesserte. Die Forscher fanden auch Veränderungen in den Synapsen glutaminerger Neurone im Hippocampus der Mäuse, insbesondere eine Zunahme der GluN2B-Untereinheit von NMDA-Rezeptoren, die für Lernvorgänge und Gedächtnisbildung wichtig ist.
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Eine aktuelle Studie untersuchte die Auswirkungen von Klotho auf die Gehirnfunktion von alternden Rhesusaffen. Die Forscher verabreichten 18 älteren Affen eine einmalige Dosis von Klotho-Protein und führten vor und nach der Behandlung Gedächtnistests durch. Die Ergebnisse zeigten, dass die Affen bereits vier Stunden nach der Injektion in den Gedächtnistests signifikant besser abschnitten als zuvor. Dieser positive Effekt hielt mindestens zwei Wochen lang an.
Die Rhesusaffen-Studie im Detail
Castner und ihr Team wählten für den Tierversuch den Rhesusaffen, da dieser zu höheren kognitiven Funktionen fähig ist und phylogenetisch zu 93 Prozent mit uns Menschen übereinstimmt. Wie Menschen erleben auch Rhesusaffen mit dem Älterwerden geistigen Abbau und synaptische Veränderungen in verschiedenen Hirnregionen, darunter dem Hippocampus und dem präfrontalen Cortex.
Die Affen waren im Schnitt rund 21 Jahre alt, was einem Menschenalter von ungefähr 65 Jahren entspricht. Vorher und in regelmäßigen Abständen danach ließen sie die Tiere Gedächtnistests absolvieren. Dabei mussten sich die Affen merken, in welchem von neun gleich aussehenden Behältern ein Futterstück platziert worden war.
Das Ergebnis war verblüffend und zeigte sich sehr schnell, nämlich schon vier Stunden nach der Spitze. Die Klotho-Affen schnitten in den Gedächtnistests signifikant besser ab als vor der Behandlung. Bei Kontrolltieren, die nur eine Kochsalzlösung injiziert bekommen hatten, war dies nicht der Fall. Der positive Effekt hielt zudem mindestens zwei Wochen lang an.
Erstaunlich auch, dass die Wirkung des Hormons weit über die Halbwertzeit des Proteins im Blut anhielt. Das könnte darauf hindeuten, dass es länger wirksame Veränderungen im Hirnstoffwechsel und anderen für die kognitiven Leistungen wichtigen Funktionen verursacht.
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Ergänzende Tests ergaben: Auch wenn man Klotho in höherer Dosis spritzt, ist der Effekt nicht beliebig steigerbar. „Viel hilft viel“ greift also in diesem Fall nicht.
Mögliche Auswirkungen auf den Menschen
Diese Ergebnisse legen nahe, dass eine Behandlung mit Klotho-Protein auch für den Menschen von Vorteil sein könnte. Insbesondere die Wiederherstellung des natürlichen Klotho-Spiegels im Blut, der in der Kindheit vorhanden ist, könnte vielversprechend sein. Die Forscher betonen jedoch, dass weitere Forschung erforderlich ist, um die genauen Mechanismen zu verstehen, durch die Klotho die Gehirnfunktion beeinflusst, und um die Sicherheit und Wirksamkeit einer Klotho-Behandlung für den Menschen zu gewährleisten. So ist bisher ungeklärt, über welche „Boten“ das Klotho-Protein die Hirnfunktionen beeinflusst, denn selbst dringt es ja nicht bis ins Gehirn vor. Außerdem sollte untersucht werden, ob möglicherweise auch noch niedrigere Konzentrationen dieses Proteins wirken und wie lange die Wirkung maximal anhält.
Castner und ihr Team glauben fest daran, dass auch Menschen von einer Behandlung mit dem Klotho-Protein profitieren könnten. Dabei scheint es besonders vielversprechend, wenn man den für die Kindheit natürlichen Spiegel des Hormons im Blut wiederherstellt.
Weitere Forschung und Überlegungen
Es ist wichtig zu beachten, dass die Forschung zu Klotho und seiner Wirkung auf die Gehirnfunktion noch in einem frühen Stadium ist. Es sind weitere Studien erforderlich, um die langfristigen Auswirkungen einer Klotho-Behandlung zu untersuchen und die optimalen Dosierungen und Verabreichungsmethoden zu bestimmen.
Darüber hinaus ist es wichtig zu verstehen, wie Klotho mit anderen Faktoren interagiert, die die Gehirnfunktion beeinflussen, wie z. B. Genetik, Lebensstil und Umweltfaktoren.
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