Alzheimer ist eine komplexe und fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, die durch den Verlust von Nervenzellen im Gehirn gekennzeichnet ist. Dieser Abbau führt zu einer Verschlechterung der kognitiven Fähigkeiten, einschließlich Gedächtnis, Denkvermögen, Orientierung und Sprache. Die Krankheit beginnt oft schleichend und kann viele Jahre vor dem Auftreten der ersten Symptome unbemerkt fortschreiten.
Die Hauptakteure: Amyloid-beta und Tau-Proteine
Die Forschung hat zwei Hauptakteure identifiziert, die eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Alzheimer spielen: Amyloid-beta und Tau-Proteine.
Amyloid-beta-Plaques: Ablagerungen zwischen den Nervenzellen
Früh im Verlauf der Alzheimer-Krankheit kann es zu einer Fehlfunktion bestimmter Enzyme kommen, die dazu führt, dass sich Amyloid-beta zwischen den Nervenzellen im Gehirn ablagert. Amyloid-beta ist ein Proteinfragment, das aus einem größeren Protein namens Amyloid-Vorläufer-Protein (APP) herausgeschnitten wird. Im gesunden Gehirn hat Amyloid-beta Funktionen, die das Gedächtnis stärken. Bei Alzheimer häuft sich Amyloid-beta jedoch zu giftigen Klumpen (Oligomeren) zusammen. Diese Oligomere sind mobil und stehen im Verdacht, an der Schädigung von Nervenzellen maßgeblich beteiligt zu sein. Sammeln sich mehrere Oligomere, bilden sich große, unlösliche Plaques, die die Kommunikation zwischen den Nervenzellen stören und langfristig zum Zelltod führen können.
Tau-Tangles: Veränderungen im Inneren der Nervenzellen
Später im Verlauf der Krankheit können sich auch die Tau-Proteine verändern. Normalerweise haben sie die Aufgabe, das Nervenzellgerüst zu stabilisieren. Bei Alzheimer lösen sie sich vom Zellskelett und verkleben miteinander. Diese Veränderungen führen zur Bildung von sogenannten Tau-Fibrillen, die sich im Inneren der Nervenzellen ablagern und deren Funktion beeinträchtigen.
Die Amyloid-Kaskaden-Hypothese
Die Amyloid-Kaskaden-Hypothese geht davon aus, dass Amyloid am Anfang der Alzheimer-Erkrankung steht und zu den Veränderungen am Tau-Protein führt. Forscher:innen haben nun ein mögliches fehlendes Bindeglied in dieser Reaktionskette entdeckt: das Inflammasom. Das Inflammasom ist ein Proteinkomplex in den Immunzellen des Gehirns und wird von Amyloid-beta aktiviert.
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Weitere Hypothesen zur Entstehung von Alzheimer
Neben der Amyloid-Kaskaden-Hypothese gibt es weitere Hypothesen, die versuchen, die komplexen Ursachen der Alzheimer-Krankheit zu erklären:
- Die Calcium-Homöostase Hypothese: Diese Hypothese besagt, dass das Calcium-Gleichgewicht (Homöostase) und die -Dynamik bereits früh zu Beginn der Erkrankung gestört sind.
- Die Neurovaskuläre Hypothese: Diese Hypothese postuliert, dass Fehlfunktionen der Nerven und Blutgefäße auch eine Rolle bei der Entstehung von Alzheimer spielen.
- Die Entzündungshypothese: Diese Hypothese geht davon aus, dass Entzündungen nicht nur eine Begleiterscheinung von Alzheimer sind, sondern auch zum Fortschreiten der Neurodegeneration beitragen.
- Die Metallionen-Hypothese: Diese Hypothese setzt sich u.a. mit der Rolle von Biometallen auseinander.
- Die Hypothese des lymphatischen Systems: Diese Hypothese setzt sich u. a. mit dem Abtransport von Stoffwechselprodukten aus dem Gehirn auseinander.
- Myelin-Abbau: Die Isolierschicht um Nervenzellen im Gehirn, auch als Myelin bezeichnet, degeneriert im Alter. Defektes Myelin fördert krankheitsbedingte Veränderungen bei Alzheimer aktiv. Der Myelin-Abbau beschleunigt die Ablagerung von Amyloid-Plaques im Gehirn. Das defekte Myelin belastet die Nervenfasern, sodass sie anschwellen und mehr Aꞵ-Peptide bilden. Gleichzeitig erregen die Myelin-Defekte die Aufmerksamkeit von Immunzellen des Gehirns, den Mikroglia, die durch die Myelinschäden überfordert sind und die Plaques nicht richtig beseitigen können.
- Störung im Lipidstoffwechsel: Zu viele Lipide in der Zellmembran von Neuronen können die Bildung von Alzheimer-Peptiden begünstigen. Wenn bestimmte Bestandteile der Zellmembran, die sogenannten Sphingolipide, übermäßig vorhanden sind, blockieren sie den natürlichen Prozess der Autophagozytose, wodurch sich Beta-Amyloid anhäuft. Zugleich aktivieren zu viele Sphingolipide ein bestimmtes Enzym, die y-Sekretase, deren Funktion darin besteht, das gefährliche Beta-Amyloid vom C-terminalen Peptid abzuspalten.
Phasen der Krankheitsentwicklung
Die Alzheimer-Krankheit scheint in zwei Phasen der Krankheitsentwicklung zu verlaufen. In der ersten Phase treiben die Beta-Amyloid-Plaques die Krankheit voran. Zu diesem Zeitpunkt sind Therapien, die den Ablagerungen entgegenwirken, höchst effektiv. In der zweiten Phase schreitet hingegen die Neurodegeneration unabhängig von den Plaques fort. Gegen die Beta-Amyloid-Plaques gerichtete Therapien verfehlen nun weitgehend ihre Wirkung. Der Wendepunkt zwischen beiden Phasen liegt etwa zehn Jahre nach den ersten Ablagerungen und zehn Jahre vor Auftreten der ersten Symptome der Fall.
Die Rolle der Gliazellen
Neben den Ablagerungen von Amyloid und Tau kommen Fehlfunktionen bestimmter Zellen als mögliche Auslöser der Alzheimer-Krankheit in Frage. Im Fokus stehen hier insbesondere die Gliazellen, die etwa 90 Prozent aller Gehirnzellen ausmachen. Aufgabe der Gliazellen ist es, die Nervenzellen im Gehirn zu schützen und zu unterstützen, damit die Signalübertragung - und damit unser Denken und Handeln - reibungslos funktioniert. Mikrogliazellen spielen eine wichtige Rolle im Immunsystem unseres Gehirns. Astrozyten stehen im Verdacht, an der Verbreitung der giftigen Amyloid-beta-Oligomere und Tau-Fibrillen beteiligt zu sein.
Diagnose und Früherkennung
Die Diagnose von Demenzerkrankungen lässt sich bei den meisten Betroffenen mit einfachen Mitteln stellen. Auch die Alzheimer-Krankheit kann mit geringem diagnostischen Aufwand gut erkannt werden. Sofern Warnsignale vorliegen, zum Beispiel Vergesslichkeit für wiederkehrende Ereignisse und alltägliche Begebenheiten, Wortfindungsstörungen oder Orientierungseinbußen, sollte ein Arzt aufgesucht werden. Gerade bei leichten, beginnenden Einbußen ist es empfehlenswert, - nach Absprache mit dem Hausarzt - einen Facharzt (Neurologe bzw. Psychiater) oder eine Gedächtnissprechstunde aufzusuchen.
Da die Alzheimer-Krankheit schleichend beginnt und oft erst spät erkannt wird, ist die Suche nach relevanten körperlichen Frühwarnzeichen, den sogenannten Biomarkern, besonders wichtig für die Frühdiagnose. Als Biomarker bezeichnen wir biologische Merkmale, wie beispielweise spezielle Blutwerte oder die Körpertemperatur, die auf normale oder krankhafte körperliche Prozesse hindeuten. Wissenschaftler:innen verfolgen derzeit verschiedene Ansätze zur Erforschung verschiedener Biomarker der Alzheimer Erkrankung.
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Fahndung in Körperflüssigkeiten
Ein vielversprechender Ansatz ist die Entwicklung von Tests, mit denen Aβ-Oligomere in Körperflüssigkeiten wie Blut oder Hirnwasser nachgewiesen werden sollen. Die sFIDA-Methode (surface-based fluorescence intensity distribution analysis) ermöglicht es, präzise zwischen Aβ-Oligomeren und Monomeren zu unterscheiden und bereits kleinste Mengen zu erkennen. In Studien wurde gezeigt, dass in Proben von Alzheimer Patient:innen wesentlich mehr Aβ-Oligomere nachgewiesen werden, als bei gleichaltrigen gesunden Personen.
Bildgebende Biomarker
Ein anderer Ansatz zur Früherkennung wird am Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM-7) erforscht. Mit dem Magnetresonanztomografen (MRT) können Schnittbilder des Gehirns erzeugt und so Gewebeabbau und Veränderungen der Hirnstruktur entdeckt werden. Wissenschaftler:innen entwickeln derzeit innovative Ansätze des maschinellen Lernens (d.h. Algorithmen), mit denen frühe Alzheimer-typische Hirnveränderungen identifiziert werden können, die für das menschliche Auge nicht sichtbar sind.
Therapieansätze
Obwohl Alzheimer bisher noch nicht heilbar ist, gibt es Medikamente, die einige Symptome abschwächen können, jedoch mit Nebenwirkungen einhergehen und den Krankheitsverlauf nicht verlangsamen. Aktuell sind Medikamente in der Entwicklung, die in einem sehr frühen Stadium der Alzheimer-Krankheit den Krankheitsverlauf verzögern sollen. Zwei dieser Medikamente - Lecanemab (Handelsname "Leqembi") und Donanemab (Handelsname "Kisunla") - sind 2025 in der Europäischen Union zugelassen worden und stehen seit September bzw. November 2025 auch für die Behandlung zur Verfügung. Da beide Wirkstoffe mit starken Nebenwirkungen verbunden sein können, sind für die Behandlung damit strenge Richtlinien erlassen worden.
Viele Forscherinnen und Forscher, die an einem Alzheimer-Medikament arbeiten, setzen am Amyloid an. Ihre Überlegung: Wenn sich die Verklumpung in einem frühen Stadium verhindern lässt, könnte das möglicherweise die Erkrankung verhindern. Ein Wirkstoff namens Lecanemab hat in einer klinischen Studie große Erfolge in der Alzheimer-Behandlung erzielt. Dieser Antikörper erkennt im Gehirn die Plaques und leitet so deren Abbau durch Immunzellen ein.
Neben der medikamentösen ist die nicht-medikamentöse Behandlung von Menschen mit Demenz von großer Bedeutung. Sie kann die geistige Leistungsfähigkeit und Alltagsfähigkeiten fördern, Verhaltensstörungen abschwächen und das Wohlbefinden verbessern.
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