Die Alzheimer-Krankheit ist eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, die durch Gedächtnisstörungen, kognitive Beeinträchtigungen und Veränderungen der Persönlichkeit gekennzeichnet ist. Eines der Hauptmerkmale dieser Erkrankung ist der Mangel an Acetylcholin, einem wichtigen Botenstoff im Gehirn, der für die Signalübertragung zwischen den Nervenzellen unerlässlich ist. Dieser Artikel beleuchtet die Ursachen und Auswirkungen des Acetylcholinmangels bei Alzheimer und stellt verschiedene Therapieansätze vor.
Einleitung
Die Alzheimer-Krankheit ist eine der häufigsten Ursachen für Demenz, und ihre Prävalenz steigt mit dem Alter. Da es derzeit keine Heilung gibt, konzentrieren sich die Behandlungsstrategien darauf, die Symptome zu lindern und die Lebensqualität der Betroffenen und ihrer Angehörigen zu verbessern. Der Acetylcholinmangel spielt eine zentrale Rolle in der Pathophysiologie der Alzheimer-Krankheit, was zu den charakteristischen Gedächtnis- und Lernschwierigkeiten führt.
Ursachen des Acetylcholinmangels bei Alzheimer
Der Abbau von Nervenzellen und ihren Verbindungen im Gehirn, insbesondere in den Bereichen, die für das Gedächtnis, das Denken, das Lernen und die räumliche Orientierung zuständig sind, führt zu einem Mangel an Acetylcholin. Eine leichte Abnahme von Gehirnzellen, die Acetylcholin produzieren, ist im Alter normal, die genaue Ursache des beschleunigten Gehirnabbaus bei der Alzheimer-Demenz ist jedoch nicht bekannt. Es scheint, als ob viele Risikofaktoren zusammenwirken müssen, um die Erkrankung auszulösen.
Amyloid-Plaques und Tau-Fibrillen
Im Gehirn von Alzheimer-Patienten finden sich zwei Haupttypen von Proteinablagerungen: Amyloid-Plaques und Tau-Fibrillen. Amyloid-beta-Proteine lagern sich zwischen den Nervenzellen ab und stören deren Funktion. Tau-Proteine, die normalerweise das Nervenzell-Gerüst stabilisieren, lösen sich vom Zellskelett und verkleben miteinander, was ebenfalls zum Zelltod führt. Diese Prozesse führen zur gestörten Kommunikation zwischen den Nervenzellen und langfristig zum Zelltod.
Cholinerge Verbindungen und Interneurone
Forscher haben herausgefunden, dass der Verlust cholinerger Verbindungen, die normalerweise den Botenstoff Acetylcholin freisetzen, eine wichtige Rolle spielt. Diese Verbindungen sind mit Interneuronen verknüpft, die regulierend auf andere Zellen des Hippocampus wirken, einem Hirnareal, das als Schaltzentrale des Gedächtnisses gilt. Der Verlust dieser Kontakte wirkt sich unmittelbar auf die Interneurone aus und beeinträchtigt ihre regulierende Wirkung.
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Genetische Faktoren
Alter und erbliche Faktoren haben vermutlich einen großen Einfluss auf die Wahrscheinlichkeit, an Alzheimer-Demenz zu erkranken. Allerdings ist bei der Mehrzahl der Alzheimer-Erkrankungen, die in höherem Lebensalter auftreten, eine Vererbung nicht konkret nachgewiesen. Es gibt jedoch einen genetischen Risikofaktor: Dies sind Varianten im Gen für ein Eiweiß namens Apo-Lipoprotein E (ApoE). Das Eiweiß ApoE ist bei allen Menschen vorhanden, es wird für den Transport von Cholesterin im Blut benötigt. Das ApoE-Gen liegt in drei Varianten vor. Eine scheint eine Person vor einer Alzheimer-Erkrankung zu schützen, eine andere macht ihn empfänglicher für die Erkrankung.
Weitere Risikofaktoren
Bluthochdruck (Hypertonie), ein erhöhter Cholesterin-Spiegel (Hypercholesterinämie), Gefäßveränderungen (Arteriosklerose) sowie ein schlecht eingestellter Blutzucker bei Diabetes-Patienten erhöhen ebenfalls das Risiko einer Alzheimer-Erkrankung. Noch nicht ausreichend geklärt ist, inwieweit Entzündungsprozesse im Gehirn und Hormoneinflüsse bei der Entstehung einer Alzheimer-Demenz eine Rolle spielen.
Auswirkungen des Acetylcholinmangels
Der Mangel an Acetylcholin hat weitreichende Auswirkungen auf die kognitiven Funktionen und das Verhalten von Alzheimer-Patienten.
Gedächtnisstörungen und Lernschwierigkeiten
Acetylcholin ist entscheidend für die Gedächtnisbildung und das Lernen. Ein Mangel an diesem Botenstoff führt zu den charakteristischen Gedächtnisstörungen und Lernschwierigkeiten, die bei Alzheimer-Patienten auftreten. Die Betroffenen haben Schwierigkeiten, sich an neue Informationen zu erinnern, sich räumlich zu orientieren und alltägliche Aufgaben zu bewältigen.
Beeinträchtigung der kognitiven Funktionen
Neben dem Gedächtnis beeinflusst der Acetylcholinmangel auch andere kognitive Funktionen wie Aufmerksamkeit, Konzentration und exekutive Funktionen. Dies führt zu einer allgemeinen Beeinträchtigung der Denkfähigkeit und der Fähigkeit, komplexe Aufgaben zu planen und auszuführen.
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Verhaltensänderungen
Der Acetylcholinmangel kann auch zu Verhaltensänderungen wie Unruhe, Angst, Reizbarkeit und Depressionen führen. Diese Symptome können die Lebensqualität der Betroffenen und ihrer Angehörigen erheblich beeinträchtigen.
Therapieansätze zur Behandlung des Acetylcholinmangels
Die medizinische Behandlung von Menschen mit Alzheimer-Demenz setzt unter anderem beim Botenstoff Acetylcholin im Gehirn an. Es gibt verschiedene Therapieansätze, die darauf abzielen, den Acetylcholinmangel auszugleichen und die kognitiven Funktionen zu verbessern.
Acetylcholinesterase-Hemmer
Acetylcholinesterase-Hemmer sind Medikamente, die das Enzym hemmen, das für den natürlichen Abbau von Acetylcholin sorgt. Dadurch wird die Konzentration von Acetylcholin im Gehirn erhöht, was zu einer Verbesserung der Signalübertragung zwischen den Nervenzellen führen kann. Beispiele für Acetylcholinesterase-Hemmer sind Donepezil, Rivastigmin und Galantamin.
Galantamin (Reminyl®) ist zwar auch ein Acetylcholinesterase-Hemmer, jedoch ist seine Hemmwirkung wenig stark ausgeprägt. Dafür zeigt die ursprünglich aus Schneeglöckchen (Galanthus nivalis) isolierte Substanz andere positive Effekte im Zentralen Nervensystem: Es reduziere den Verlust an nikotinischen Acetylcholin-Rezeptoren (nAChR), an Synapsen und an Neuronen. Galantamin stimuliert diesen Rezeptor und wirkt dadurch neuroprotektiv. Galantamin sensibilisiert die verbliebenen nAChR gegenüber ihrem Neurotransmitter Acetylcholin und rekonstruiert dadurch zumindest teilweise die verloren gegangene Neurotransmission.
Glutamat-Antagonisten
Ein weiterer medikamentöser Ansatzpunkt ist die Blockierung der Wirkung des Botenstoffs Glutamat, dem eine schädliche Rolle im Krankheitsprozess zugeschrieben wird. Der Wirkstoff Memantin gehört zur Gruppe der Glutamat-Antagonisten und schützt die Nervenzellen vor zu viel Glutamat.
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Nicht-medikamentöse Therapieverfahren
Zur Linderung von Beschwerden sowie zur Verbesserung der Lebensqualität spielen nichtmedikamentöse Therapieverfahren eine wichtige Rolle. Eine Vielzahl von Behandlungen zielt darauf ab, verbliebene Fähigkeiten der Menschen mit Demenz zu trainieren sowie ihr Selbstwertgefühl zu stärken. Dazu gehören etwa Musik- und Kunsttherapie, Bewegungsübungen oder Sinnes- und Wahrnehmungsübungen wie beispielsweise „Kim-Spiele“, bei denen die Mitspielenden mit verbundenen Augen durch Tasten oder Riechen Gegenstände erraten müssen. Dabei kommt es darauf an, sich an den vorhandenen Fähigkeiten und Bedürfnissen der Betroffenen zu orientieren, ihren lebensgeschichtlichen Hintergrund zu berücksichtigen und Leistungsdruck zu vermeiden. Nicht zuletzt können insbesondere Menschen im frühen und mittleren Stadium einer Demenz von einem Rehabilitationsangebot profitieren, das gezielt auf ihre Symptome eingeht.
Gedächtnistraining: Das Gedächtnis wird durch verschiedene Aufgaben, wie zum Beispiel Wortspiele, Puzzles oder Rechenaufgaben, trainiert. Körperliches Training: Verschiedene Bewegungsangebote, zum Beispiel Krafttraining, Gehübungen, Gymnastik oder Tanz, verbessern die Aktivitäten des täglichen Lebens.
Arzneimittelbasierte Alzheimer-Therapie
Die Europäische Kommission hat am 15. April 2025 erstmals eine arzneimittelbasierte Alzheimer-Therapie zugelassen, die auf zugrunde liegende Krankheitsprozesse abzielt und diese verlangsamen soll. Das antikörperhaltige Arzneimittel mit dem Wirkstoff Lecanemab ist für eine Behandlung im frühen Stadium für eine bestimmte Patientengruppe zugelassen worden, für die basierend auf den klinischen Daten ein positives Nutzen-Risiko-Verhältnis festgestellt wurde. Es soll im Rahmen eines kontrollierten Zugangsprogramms verfügbar gemacht werden. Seit Mitte 2025 sind in Deutschland spezielle Antikörper zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit zugelassen, die unter anderem direkt auf die krankhaften Eiweiß-Ablagerungen im Gehirn - sogenannte Amyloid-Plaques - abzielen. Die Medikamente sollen das Fortschreiten der Erkrankung verlangsamen, können diese jedoch nicht heilen.
Neue therapeutische Strategien
Die Forschungsergebnisse eröffnen neue therapeutische Strategien, die in der Beeinflussung des BCHE-Enzyms liegen. Es gibt bereits Wirkstoffe, die dieses Enzym hemmen, unklar ist aber, ob damit auch die Ablagerung der Alzheimer-Plaques beeinflusst wird. BCHE könnte, wie andere Genvarianten auch, ein Ansatzpunkt für einen Wirkstoff sein.
Forschung und Ausblick
Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen forschen kontinuierlich an neuen Medikamenten für die Behandlung der Alzheimer-Krankheit. Die Erforschung der Ursachen und Mechanismen des Acetylcholinmangels sowie die Entwicklung neuer Therapieansätze sind von entscheidender Bedeutung, um die Lebensqualität von Alzheimer-Patienten zu verbessern und das Fortschreiten der Erkrankung zu verlangsamen.