"Die Erinnerung ist das einzige Paradies, aus welchem wir nicht getrieben werden können", schrieb der deutsche Dichter Jean Paul im Jahre 1812. Doch was geschieht, wenn dieses Paradies langsam verloren geht? Die Alzheimer-Krankheit, benannt nach ihrem Entdecker Alois Alzheimer, ist eine der häufigsten Ursachen für Demenz und betrifft Millionen von Menschen weltweit. In diesem Artikel werden wir uns mit den biologischen Aspekten dieser komplexen Erkrankung auseinandersetzen, von den ersten Entdeckungen bis zu den neuesten Forschungsansätzen.
Die Entdeckung einer "eigenartigen Krankheit"
Im Jahr 1906 hielt der Nervenarzt Alois Alzheimer in der Klinik für Gemüts- und Nervenkranke an der Universität Tübingen einen Vortrag, der ihn berühmt machen sollte. Er beschrieb das "eigenartige Krankheitsbild" seiner Patientin Auguste Deter, einer 55-jährigen Frau mit rasch zunehmender Gedächtnisschwäche. Sie fand sich in ihrer Wohnung nicht mehr zurecht, versteckte Gegenstände und litt unter Verfolgungswahn. Nach ihrem Tod untersuchte Alzheimer ihr Gehirn und stellte fest, dass die Hirnrinde dünner war als üblich. Er fand auch Eiweißablagerungen in Form von Plaques und ungewöhnliche Bündel von Neurofibrillen, bei denen sich Fasern in Nervenzellen verknäuelt hatten.
Was ist Alzheimer-Demenz?
Als Demenz bezeichnen Ärzte eine geistige Behinderung, die entstanden ist, weil das Hirn geschädigt wurde. Die Alzheimer-Demenz ist eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, die durch den allmählichen Abbau von Nervenzellen im Gehirn gekennzeichnet ist. Dies führt zu einem fortschreitenden Verlust der geistigen (kognitiven) Fähigkeiten. Gedächtnisprobleme und Orientierungsschwierigkeiten sind nur zwei der Symptome, die den Alltag der erkrankten Menschen zunehmend erschweren. Die Alzheimer-Demenz ist mit etwa 60% die häufigste Form der Demenzerkrankungen.
Symptome im Frühstadium
Die Alzheimer-Symptome im Frühstadium zeigen sich oft zunächst subtil. Betroffene haben Schwierigkeiten, neue Informationen zu speichern, verlegen häufiger Gegenstände oder verlieren die zeitliche Orientierung. Ein typisches Frühsymptom sind Probleme mit dem Kurzzeitgedächtnis, das heißt, man kann sich an kurz zurückliegende Ereignisse nicht mehr erinnern. Weitere Symptome sind Schwierigkeiten, Entscheidungen zu treffen, Dinge zu planen und zu organisieren.
Fortschreitende Symptomatik
Je weiter die Alzheimer-Demenz fortschreitet, je weiter das Gehirn geschädigt wird, umso mehr Fähigkeiten verlieren die Betroffenen: So können immer weniger assoziieren, zum Beispiel dass Schuhe und Socken an die Füße gehören oder was mit Messer, Gabel und Löffel zu tun ist. Selbst vertraute Personen werden von den Dementen nicht mehr immer wiedererkannt, und die eigene Wohnung wird ihnen fremd. Die Alzheimer-Patienten vernachlässigen mitunter auch ihr Äußeres. Und Verfolgungswahn oder Halluzinationen können sich einstellen. Es fällt ihnen immer schwerer, alltägliche Dinge zu meistern. Patienten, die das Stadium der schweren Demenz erreichen, sind völlig pflegebedürftig. Sie werden zunehmend inkontinent, müssen gefüttert werden. Nach und nach verschwindet auch die Fähigkeit zu gehen, die Gefahr von Stürzen steigt. Wenn dann jene Areale im Gehirn versagen, die für die Bewegung zuständig sind, wird der Patient bettlägerig und immer schwächer.
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Biologische Ursachen und Veränderungen im Gehirn
Wenn die ersten Symptome auftreten, dann hat das Gehirn des Betroffenen schon einen jahrzehntelangen Veränderungsprozess hinter sich. Unbemerkt sind zahlreiche Nervenzellen mit ihren Verbindungen untereinander abgestorben. Ein Leben lang haben Milliarden von Kontakten zwischen den Nervenzellen alle Erinnerungen gespeichert. Der Verfall der Nervenzellen beginnt an Stellen im Gehirn, die mit dem Gedächtnis und mit der Informationsverarbeitung zu tun haben: Hirnregionen, in denen sich Erlerntes mit neuen Sinneseindrücken verbindet. Wenn Nervenzellen und ihre Verbindungen verloren gehen, dann können die eintreffenden Sinnesreize und Informationen nicht mehr richtig verarbeitet werden - und auch nicht mehr mit dem Erlernten verknüpft werden.
Die Alzheimer-Demenz ist durch charakteristische Veränderungen im Gehirn gekennzeichnet, die maßgeblich zum Fortschreiten der Erkrankung beitragen. Die Entstehung der Beta-Amyloid-Plaques beginnt schleichend, oft Jahre bevor erste Alzheimer Symptome erkennbar werden. Diese Eiweißablagerungen entstehen, wenn das Amyloid-Vorläuferprotein falsch gespalten wird und sich die entstehenden Beta-Amyloid-Peptide zusammenlagern. Parallel dazu kommt es zur Bildung von Tau-Fibrillen innerhalb der Nervenzellen. Das Tau-Protein, das normalerweise für die Stabilität der Nervenzellen wichtig ist, verändert sich krankhaft und verklumpt zu Fibrillen. Die Alzheimer-Forschung Durchbruch konzentriert sich stark auf diese pathologischen Veränderungen.
Amyloid-Plaques
Die Plaques sind Eiweiß-Ablagerungen: In den Hüllen von Nervenzellen befindet sich ein Eiweiß, das normalerweise fortlaufend hergestellt und abgebaut wird. Bei der Alzheimer-Krankheit lagern sich Bruchstücke dieses Eiweißes, sogenanntes Amyloid, zusammen. Diese Verklumpungen wachsen und schieben sich zwischen die Nervenzellen. Zudem wirken sie wie Gift auf die Nervenzellen und die Kontaktstellen zwischen Nervenzellen. Amyloid-beta (abgekürzt Aß) ist ein Protein, das natürlicherweise im Gehirn vorkommt. Im Gehirn von Menschen mit Alzheimer sammelt sich übermäßig viel Amyloid-beta zwischen den Gehirnzellen an und bildet kleinere, giftige Klumpen (Oligomere) und riesige Zusammenlagerungen (Plaques).
Tau-Fibrillen
Hinzu kommt: In den Nervenzellen wird das sogenannte Tau-Protein ein wenig umgebaut. Im Gehirn gibt es ein weiteres Protein, das mit Alzheimer in Verbindung gebracht wird: das Tau-Protein. Im Inneren der Gehirnzellen sorgt es für die Stabilität und Nährstoffversorgung. Bei der Alzheimer-Krankheit ist das Tau-Protein chemisch so verändert, dass es seiner Funktion nicht mehr nachkommen kann. Die chemische Veränderung des Tau-Proteins bewirkt, dass es eine fadenförmige Struktur bildet.
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. An der Signalübertragung selbst sind Gliazellen nicht beteiligt. Mikrogliazellen spielen eine wichtige Rolle im Immunsystem unseres Gehirns. Wie eine Gesundheitspolizei sorgen sie dafür, dass schädliche Substanzen wie Krankheitserreger zerstört und abtransportiert werden. Astrozyten sind Gliazellen mit gleich mehreren wichtigen Aufgaben, unter anderem versorgen sie das Gehirn mit Nährstoffen, regulieren die Flüssigkeitszufuhr und helfen bei der Regeneration des Zellgewebes nach Verletzungen. Astrozyten stehen im Verdacht, an der Verbreitung der giftigen Amyloid-beta-Oligomere und Tau-Fibrillen beteiligt zu sein.
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Ursachen und Risikofaktoren
Warum Menschen an Alzheimer erkranken, ist noch nicht vollständig geklärt. Bei jedem Menschen verändert sich das Gehirn mit der Zeit - mehr oder weniger. Die Alzheimer-Demenz taucht vor allem im Alter auf: Von den Menschen, die 60 bis 69 Jahre alt sind, hat etwa jeder Zehnte Alzheimer, bei Menschen, die 85 Jahre alt oder älter sind, etwa jeder Vierte. Zu Alois Alzheimers Zeiten starben die meisten Menschen, noch ehe sie eine Demenz erleben konnten. Dank guter Hygiene und medizinischer Versorgung von Kindheit an ist die Lebenserwartung in Deutschland rapide gestiegen.
Es gibt aber noch eine andere Form von Alzheimer - eine, bei der die Krankheit oft schon früher auftaucht: Hier verursacht ein genetischer Fehler (Mutation) die Krankheit. Die Mutation sorgt dafür, dass mehr Amyloid aus den Hüllen der Nervenzellen herausgeschnitten wird. Mehr Amyloid-Klumpen führen dann zu Plaques und das nicht erst im Alter. Isländische Wissenschaftler haben zudem eine andere Mutation entdeckt, die das Gegenteil bewirken kann: Wer diese Genveränderung hat, bei dem entstehen weniger Amyloid-Klumpen als üblich und schützen so vor Alzheimer.
Es gibt eine genetische Komponente in der Verursachung der Alzheimer-Krankheit. Etwa fünf bis zehn Prozent der Betroffenen zeigen eine familiäre Häufung, die auf Mutationen des Presenilin 1-Gens auf Chromosom 14, des Presenilin 2-Gens auf Chromosom 1 oder Mutation des APP-Gens auf Chromosom 21 zurückzuführen sind.
Risikofaktoren sind Diabetes, Bluthochdruck und hohe Cholesterinwerte.
Aktuelle Forschung und Therapieansätze
So oder so: Die Alzheimer-Krankheit lässt sich nicht heilen, weil bei dieser Erkrankung Nervenzellen geschädigt und zerstört werden. Experten sprechen auch von einem "neuro-degenerativen Prozess". Allerdings können Betroffene versuchen, den Krankheitsverlauf zu verlangsamen - indem sie jene Faktoren meiden oder beheben, die das Gehirn zusätzlich schädigen: erhöhten Blutdruck, ungesunde Cholesterin-Werte, zu viel Blutzucker, Fettleibigkeit, Bewegungsmangel und Depressionen. Außerdem gibt es Medikamente, die helfen können, das Gedächtnis ein wenig länger aufrechtzuerhalten. Zusätzlich sollten Ärzte und Angehörige versuchen, das Wohlbefinden und das Selbstwertgefühl der Erkrankten so lange wie möglich zu erhalten. Eine Maxime lautet: Fordern, aber nicht überfordern! So kann sich ein Alzheimer-Patient als Versager fühlen, wenn straffes Gedächtnistraining nicht klappt. Besser ist es, über die geschaute Fernsehsendung zu sprechen, ein Fotoalbum anzusehen, Anekdoten aufzufrischen oder Handtücher zu falten. Das ist wichtig, weil Alzheimer-Patienten zwar intellektuell nicht mehr so leistungsfähig sind, aber ihre Gefühle wahrnehmen. Bis zu ihrem Tod sind sie sehr empfänglich für atmosphärische und emotionale Eindrücke. Wenn man also mit Alzheimer-Patienten spricht, ist der Tonfall wichtig, die Stimme - und weniger das Gesagte. Der Patient spürt genau, ob man ihn mag oder vielleicht unbewusst ablehnt.
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Überall auf der Welt arbeiten Forscherinnen und Forscher daran, Antworten darauf zu finden, wie Alzheimer entsteht, wie es verhindert oder geheilt werden kann.
Vielversprechende Forschungsansätze
Prof. Dr. Susanne Aileen Funke von der Hochschule Coburg hat eine Methode gefunden, die solche gefährlichen Eiweißverbindungen verhindern soll. Es ist angewandte Grundlagenforschung - noch weit entfernt davon, ein Medikament zu werden. Aber die bisherigen Forschungsergebnisse sind vielversprechend und stoßen auf großes Interesse. Die Arbeitsgruppe der Coburger Molekularbiologin Funke forscht an kleinen Eiweißwirkstoffen, Peptiden, die an das Tau-Protein binden. So wird verhindert, dass Tau mit sich selber aggregieren kann. „Im Reagenzglas funktioniert das und wir haben inzwischen erste Zellkulturversuche durchgeführt.“ Von einem Medikament ist das noch weit entfernt: „Da müssen noch einige Zellkulturversuche folgen und für die weitere Entwicklung braucht es Kooperationspartner.“ Bis die Wirkstoffe in der Pharmaindustrie weiterentwickelt und getestet werden, können Jahre, vielleicht Jahrzehnte vergehen.
Am Institut für Bioanalytik der Hochschule Coburg wurde mit Methoden wie dem so genannten Phagen-Display-Verfahren zwei D-Peptide gefunden, die an genau den richtigen Stellen des Tau-Proteins andocken. D-Peptide bestehen aus D-Aminosäuren, diese sind das räumliche Spiegelbild natürlicher L-Aminosäuren. Sie kommen so in der Natur nicht vor und werden im Körper nicht so schnell wie natürliche Peptide durch körpereigene Abwehrsysteme angegriffen. Entscheidend für die gefährliche Verbindung mehrerer Tau-Proteine sind die Hexapeptid-Motive PHF6* (Aminosäuren 275 bis 280 von Tau, Sequenz VQIINK) und PHF6 (Aminosäuren 306 bis 311 von Tau, Sequenz VQIVYK). Funkes Arbeitsgruppe fand dafür zwei ideale D-Peptide: MMD3 bindet an PHF6* und ISAD1 an PHF6. Die Aggregation von Tau-Proteinen wird damit verändert.
Die Alzheimer-Forschung aktuell zeigt vielversprechende Entwicklungen. Die Alzheimer Forschung Initiative e.V. seriös arbeitet kontinuierlich an der Verbesserung von Diagnose- und Behandlungsmöglichkeiten. Die Alzheimer-Forschung hat in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte gemacht. Ein wichtiger Durchbruch ist die Entwicklung von Medikamenten, die gezielt Beta-Amyloid-Plaques abbauen können.
Klinische Studien
Für Interessierte besteht die Möglichkeit, an klinischen Studien teilzunehmen. Die Option Alzheimer Studie teilnehmen steht Betroffenen in verschiedenen Krankheitsstadien offen.
Prävention und Lebensstil
Studien zeigen: Ein gesunder Lebensstil mit Bewegung, geistiger Aktivität, sozialem Austausch und gesunder Ernährung kann das Risiko senken.
Umgang mit Alzheimer-Patienten
Wenn man also mit Alzheimer-Patienten spricht, ist der Tonfall wichtig, die Stimme - und weniger das Gesagte. Der Patient spürt genau, ob man ihn mag oder vielleicht unbewusst ablehnt.