Verkalktes Gehirn und Alzheimer: Ursachen und Zusammenhänge

Im Alter kommt es häufig zu einem leichten geistigen Nachlassen. Ein anhaltender oder fortschreitender Verlust des Gedächtnisses und der Denkfähigkeit (Demenz) ist jedoch eine Erkrankung, die organische Ursachen hat und Menschen jeden Alters betreffen kann, obwohl sie vorwiegend im Alter auftritt.

Ursachen von Demenz und Verkalkung im Gehirn

Die Alzheimer-Krankheit ist die bekannteste und häufigste Form der Demenz. Es handelt sich um eine Stoffwechselerkrankung, bei der krankhafte Eiweißablagerungen zum Untergang von Nervenzellen führen. Die vaskuläre Demenz hingegen wird durch Durchblutungsstörungen im Gehirn verursacht, die durch Verkalkungen der Hirngefäße oder einen Schlaganfall entstehen können. Auch übermäßiger Alkoholkonsum kann zu Hirnschädigungen führen.

Vaskuläre Demenz im Detail

Die vaskuläre Demenz ist mit etwa 15 Prozent aller Demenzerkrankungen die zweithäufigste Form nach der Alzheimer-Krankheit. Schätzungsweise 0,3 Prozent der Bevölkerung sind davon betroffen. Sie entsteht durch Durchblutungsstörungen im Gehirn, die durch Ablagerungen in Blutgefäßen, Blutgerinnsel oder Hirnblutungen verursacht werden können. Diese Faktoren können dazu führen, dass bestimmte Bereiche des Gehirns nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt werden, was zur Schädigung oder zum Absterben von Hirnzellen führt. Ein beeinträchtigtes Herz-Kreislauf-System kann das Risiko für eine vaskuläre Demenz erhöhen.

Wie kommt es zu einer vaskulären Demenz?

"Vaskulär" bedeutet, dass diese Form der Demenz mit den Blutgefäßen zusammenhängt. Sie ist eine Folge von Durchblutungsstörungen des Gehirns, wodurch Hirnzellen geschädigt oder zerstört werden. Fachleute bezeichnen diesen Prozess als vaskuläre Enzephalopathie. Durchblutungsstörungen des Gehirns können mit oder ohne Schlaganfall auftreten. Ursache kann ein Blutgerinnsel sein, oder es kommt zu Verdickungen der Gefäßwände oder Ablagerungen in den Gefäßen. Wenn die Blutgefäße dadurch verstopfen oder weniger Blut durchlassen, gelangt nicht mehr genügend Blut in die betroffenen Gehirnbereiche. In der Folge werden Hirnzellen geschädigt oder sterben ab.

Auch Schlaganfälle beziehungsweise Hirninfarkte führen zu Störungen der Hirndurchblutung. Eine vaskuläre Demenz kann nach mehreren kleinen Schlaganfällen auftreten (Multiinfarkt-Demenz) und seltener nach nur einem einzigen, der eine funktionell entscheidende Region betrifft. Dann spricht man von einer vaskulären Demenz nach strategischem Infarkt. Schließlich, wenn auch seltener, können Hirnblutungen eine vaskuläre Demenz zur Folge haben, in der Regel nach langjährigem Bluthochdruck.

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Was begünstigt eine vaskuläre Demenz?

Die Hauptrisiken für die vaskuläre Demenz sind kardiovaskuläre sowie metabolische Vorerkrankungen. Sie betreffen das Herz-Kreislauf-System und/oder den Stoffwechsel. Solche Risikofaktoren, die unbedingt behandelt werden sollten, sind:

• Bluthochdruck
• Starkes Übergewicht (Adipositas)
• Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus)
• Veränderter Fettstoffwechsel - insbesondere ein erhöhter LDL-Cholesterinspiegel
• Bestimmte Herzkrankheiten wie Vorhofflimmern, koronare Herzkrankheit oder Herzschwäche

Auch Bewegungsmangel, Rauchen und ungesunde Ernährung können zur Entwicklung einer vaskulären Demenz beitragen.

Formen der vaskulären Demenz

Fachleute unterscheiden unterschiedliche Formen, zum Beispiel:

• Multi-Infarkt-Demenz: Sie entwickelt sich allmählich nach mehreren kleinen Schlaganfällen oder vorübergehenden Durchblutungsstörungen. Diese häufen sich und verursachen schließlich die Demenz-Symptome.
• Vaskuläre Demenz mit akutem Beginn: Hier verschlechtert sich der Zustand meist sehr schnell nach einem oder mehreren größeren Schlaganfällen. Seltener kann auch ein einziger schwerer Schlaganfall die Ursache sein.
• Subkortikale vaskuläre Demenz: Diese Form betrifft vor allem die tieferen Hirnregionen unterhalb der Hirnrinde. Menschen mit jahrelangem, unbehandeltem Bluthochdruck sind besonders gefährdet.

Morbus Fahr und Verkalkungsprozesse im Gehirn

Im CT festgestellte Verkalkungsprozesse der Basalganglien werden symptomatisch behandelt. Die Betroffenen erhalten Ergotherapie oder Physiotherapie, um ihre körperlichen Beeinträchtigungen zu verbessern. Vielmehr kann aber nicht gegen die langsam fortschreitende Erkrankung getan werden.

In der Literatur ist davon die Rede, dass mit einer Korrektur des Kalzium-Spiegels Verbesserungen bei Sprachstörungen und Kopfschmerzen erreicht werden können. Diese Therapie greift wahrscheinlich gerade dann, wenn eine endokrinologische Störung vorliegt, die ursächlich für die Kalkablagerungen in den Basalkernen ist.

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Dinatriumetidronat ist ein Wirkstoff, der in der Osteoporose-Therapie und bei Störungen des Kalziumstoffwechsels eingesetzt wird.

Auswirkungen von Kalzium und Vitamin D

Wissenschaftler haben zwei mögliche Auslöser für die Verkalkung des Gehirns gefunden: Vitamin D und Kalzium.

Kalzium sorgt nicht nur für gesunde Knochen, sondern auch für funktionierende Nerven und Muskelzellen. Gelangt aber zu viel Kalzium in die Blutgefäße, lagern sie das Kalzium ein. Das kann zu einem Verlust von Elastizität führen und die Blutgefäße verengen. Vitamin D ist an diesem Prozess beteiligt und treibt die Arterienverkalkung möglicherweise zusätzlich voran. Sind Blutgefäße im Gehirn betroffen, sind Hirnverletzungen die Folge.

Eine Studie hat gezeigt, dass Menschen, die besonders häufig Lebensmittel mit hohem Kalzium- oder Vitamin-D-Gehalt verzehrten, prozentual großflächigere Hirnverletzungen hatten als eine Vergleichsgruppe. Mit dem Ausmaß steigt auch das Risiko für kognitive Beeinträchtigungen, Demenz oder Schlaganfall deutlich an.

Zusammenhang zwischen Depressionen und Hirnverletzungen

Ein Wissenschaftlerteam um Martha Payne von der Duke University in Durham, North Carolina, hat diesen Zusammenhang eher zufällig entdeckt. Sie werteten die mittels Magnetresonanztomographie (MRI) aufgenommenen Schnittbilder der Gehirne von 79 Männern und 153 Frauen zwischen 60 und 86 Jahren aus. Alle Probanden hatten bereits geschädigte Hirnregionen verschiedener Größe, darunter winzig kleine Verletzungen, die sich auch in den Gehirnen gesunder älterer Menschen finden. Die Bilder derjenigen, die angaben, sehr viel Kalzium und Vitamin D zu sich zu nehmen, zeigten großflächigere Schäden.

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Das Ergebnis entspringt einer Langzeitstudie, die sich eigentlich um ein ganz anderes Thema drehte - nämlich um Altersdepressionen. Innerhalb dieser Untersuchung waren die Probanden auch auf den Kalzium- und Vitamin-D-Gehalt im Körper getestet worden. Dabei zeigte sich kein Zusammenhang zwischen Depressionen und Hirnverletzungen, wohl aber zwischen Hirnverletzungen und dem Kalzium- sowie Vitamin-D-Level. Auch Alter und Bluthochdruck berücksichtigte die Studie - doch auch hier ohne Hinweis auf ein Zusammenspiel dieser Faktoren und dem Ausmaß der Läsionen.

Symptome von Demenz

Die Auswirkungen einer Demenz sind vielfältig. Charakteristisch ist der Verlust des Kurzzeitgedächtnisses, wodurch auch die Lernfähigkeit beeinträchtigt wird. Es kann zu Ausfällen in der Sprache oder Orientierung kommen. Urteilsvermögen, Denkfähigkeit und soziale Kompetenzen leiden zunehmend, was oft als Wesensveränderung wahrgenommen wird.

Symptome der vaskulären Demenz

Bei vaskulärer Demenz können zu Beginn vor allem Probleme mit Aufmerksamkeit, verlangsamtem Denken sowie Persönlichkeitsveränderungen auftreten. Dazu können Gangstörungen oder Kontrollverluste der Blase sowie Probleme mit der Sprache kommen. Auch Gedächtnisstörungen können auftreten, stehen aber zu Beginn nicht immer im Vordergrund.

Die Beschwerden können sehr unterschiedlich sein - je nachdem, welche Hirnbereiche geschädigt sind.

Mögliche Symptome sind zum Beispiel:

• Gedächtnisstörungen, oft weniger ausgeprägt als bei Alzheimer-Demenz
• Schwierigkeiten bei der Aufmerksamkeit und Konzentration sowie bei komplexen Aufgaben und bei der Problemlösung
• Verlangsamtes Denken, Probleme beim Planen und Organisieren, rasche geistige und körperliche Erschöpfung
• Probleme beim Gehen oder häufige Stürze, Schwindelgefühl
• Sprachstörungen wie Wortfindungsstörungen
• Stimmungsschwankungen oder Depression
• Generell Verhaltens- oder Wesensänderungen

Anders als bei einer Alzheimer-Demenz können die Symptome stufenweise auftreten - nach jedem kleinen Schlaganfall verschlechtert sich der Zustand merklich. Dazwischen können die Symptome stabil bleiben oder sich sogar leicht bessern.

Diagnostik von Demenz

In einer Gedächtnissprechstunde wird die Ursache nachlassender geistiger Leistungsfähigkeit diagnostiziert. Hierfür kommen folgende Methoden zur Anwendung:

• Ausführliche Befragung auch der Angehörigen zum Krankheitsverlauf und nach vorausgegangenen Erkrankungen
• Internistische, neurologische und neuropsychologische Untersuchung
• Ausschluss einer Depression
• Blutuntersuchungen
• Tests zur Gedächtnisleistung

Zur stationären weiterführenden Diagnostik zählen:

• Untersuchung des Nervenwassers
• Kernspintomographie des Kopfes
• Positronen-Emissions-Tomographie (PET) des Kopfes

Diagnose der vaskulären Demenz

Um festzustellen, ob überhaupt eine Demenz vorliegt, werden zunächst die Symptome und deren Verlauf erfasst. Dies gibt möglicherweise schon Hinweise, ob es sich um eine vaskuläre Demenz handelt. Um diese festzustellen werden zunächst das Herz-Kreislauf-System sowie neurologische Funktionen, zum Beispiel der Gleichgewichtssinn, untersucht. Blutuntersuchungen können Hinweise auf Risikofaktoren für Durchblutungsstörungen geben.

Es gibt keinen einzelnen Test, der eine Demenz beweisen könnte. Die Diagnose beruht immer auf dem Ergebnis verschiedener Untersuchungen. Eine gründliche Untersuchung ist wichtig, um vaskuläre Demenz von anderen Demenzformen zu unterscheiden. Dazu gehören zum Beispiel:

• Körperliche Untersuchung: Die Ärztin oder der Arzt erfragt die Krankengeschichte und mögliche Risikofaktoren wie Bluthochdruck und nimmt eine körperliche Untersuchung vor.
• Bildgebende Verfahren: Eine Magnetresonanztomografie (MRT) oder eine Computertomografie (CT) können beispielsweise Hinweise auf die Ursache der Symptome geben.
• Tests der geistigen Leistung: Verschiedene neuropsychologische Tests prüfen Gedächtnis, Aufmerksamkeit und Denkfähigkeit. So lässt sich das Ausmaß der Beeinträchtigung bestimmen.
• Laboruntersuchungen: Bluttests helfen, andere Ursachen für die Symptome auszuschließen. Wichtig sind auch Werte wie Cholesterin und Blutzucker - sie zeigen mögliche Risikofaktoren für Gefäßschäden auf.

Therapie von Demenz

Je früher die Therapie beginnt, desto länger kann der geistige Verfall verzögert werden. Die Behandlung einer Demenz basiert auf den S3-Leitlinien der DGPPN.

Behandlung der vaskulären Demenz

Eine Heilung der vaskulären Demenz ist nicht möglich. Die Behandlung zielt darauf ab, weitere Schlaganfälle zu verhindern und die Symptome zu lindern.

Wird die Krankheit früh erkannt und werden die Risikofaktoren behandelt, kann das den Krankheitsverlauf günstig beeinflussen.

• Behandlung der Risikofaktoren: Wichtig ist die konsequente Therapie des Blutdrucks, eines Diabetes und der Cholesterinwerte. Die Ärztin oder der Arzt empfiehlt eventuell gerinnungshemmende Medikamente wie ASS. Sie können das Risiko für weitere Gefäßverschlüsse senken.
• Medikamente: Bestimmte Medikamente, die bei Alzheimer-Demenz zum Einsatz kommen, können im Einzelfall für die Therapie der vaskulären Demenz erwogen werden, vor allem beim Verdacht auf eine Mischform von Alzheimer- und vaskulärer Demenz.
• Nicht-medikamentöse Therapie: Bewegung, geistiges Training und soziale Kontakte sind wichtig. Ergotherapie hilft, den Alltag zu bewältigen.

Weitere Behandlungsmöglichkeiten

• Physiotherapie, Ergotherapie oder Logopädie: Diese können helfen, die kognitiven Fähigkeiten und somit die Lebensqualität der Patientin oder des Patienten zu verbessern.
• Musiktherapie, Erinnerungsarbeit und Krankengymnastik: Diese können Betroffenen helfen.
• Kognitive Stimulation oder autobiographische Arbeit: Diese können in Gesprächen eingesetzt werden.
• Körperliche Betätigung oder Kunsttherapie: Diese können geeignete Behandlungsmethoden darstellen.

Betreuung und Nachsorge

In ambulanten Nachsorgeterminen werden der Krankheitsverlauf beobachtet, die Therapiewirksamkeit überprüft und gegebenenfalls weitere Maßnahmen eingeleitet. Ergänzend werden Gedächtnistraining sowie eine ambulante ergotherapeutische Beratung angeboten. Ziel ist es, die Lebenssituation Betroffener und ihrer Angehörigen in jedem Stadium zu optimieren.

Angehörige von Demenzkranken leiden sehr oft unter der belastenden Situation und dem herausfordernden Alltag. Angebote zum Schutz der Gesundheit der Angehörigen und zu ihrer Entlastung sind wichtig. Weniger gestresste Angehörige fördern auch das Wohlbefinden der Erkrankten. Deshalb ist die Angehörigenbetreuung ein wichtiger Aspekt bei der Therapie von Demenzerkrankungen.

Tipps für Betroffene

Es gibt Alltagstipps, um mit vaskulärer Demenz besser und oft auch länger allein leben zu können:

• Benutzen Sie Erinnerungshilfen (Kalender, Notizen, Handy-Funktionen, abwischbare Tafeln usw.)
• Gestalten Sie Ihre Wohnung sicherer und demenzangepasst.
• Machen Sie ihren Haushalt übersichtlicher und legen Sie feste Plätze für bestimmte Dinge fest. Auch technische Hilfen wie eine Herdsicherung können entlasten.
• Geben Sie ihrem Alltag eine feste, wiederkehrende Struktur. Nutzen Sie hierfür und für besondere Termine einen Wochenplan.
• Betreiben Sie Hobbys und gestalten Sie Ihre Freizeit aktiv.
• Pflegen Sie Ihre körperliche Gesundheit: Bleiben Sie körperlich aktiv, ernähren Sie sich gesund und nehmen Sie ausreichend Flüssigkeit zu sich.
• Fördern Sie Ihre Gesundheit mit guter Schlafhygiene: Sorgen Sie für ausreichend Schlaf und einen geregelten Tag-Nacht-Rhythmus.

Vorbeugung von Demenz

Die frühzeitige Behandlung risikobehafteter Vorerkrankungen wie Bluthochdruck, Diabetes mellitus oder Adipositas ist ein entscheidender Beitrag zur Demenzvorsorge.

Darüber hinaus ist es wichtig, mit seinem persönlichen Lebensstil zur Gesundheit des Herz-Kreislauf-Systems beizutragen:

• Ausgewogene Ernährung
• Körperliche Bewegung
• Nicht rauchen

Außerdem wird zur allgemeinen Demenzvorbeugung ein geistig und sozial aktives Leben empfohlen.

Vorbeugung der vaskulären Demenz

Einer vaskulären Demenz beugt man vor, indem man einem Schlaganfall vorbeugt. Wer sich regelmäßig bewegt, kann (weiteren) Schlaganfällen vorbeugen.

Aktuelle Forschung zu Alzheimer und Kalzium-Homöostase

Charakteristisch für die Alzheimer-Krankheit sind Plaques, Eiweiß-Ablagerungen außerhalb von Nervenzellen im Gehirn. Gebildet werden diese Plaques durch ein Verklumpen von Proteinschnipseln, bestehend aus dem berühmten Amyloid ß (Aß).

In einer aktuellen Studie konnte Professor Martin Korte zusammen mit Dr. Susann Ludewig und weiteren Mitgliedern seines Teams von der TU Braunschweig einen Mechanismus identifizieren, wie das Amyloid-Vorläufer-Protein und sein Homolog (APLP2) neuronale Calcium-Ströme kontrollieren. Und zwar spielt hierbei nicht Aß eine Rolle, sondern ein anderes natürlich vorkommendes Schnittprodukt des APP: APPsalpha (APPsα) ist, so die Befunde der Studie, ein essentieller Regulator für das zelluläre Calcium-Gleichgewicht.

Für die gleichgewichtserhaltenden (homöostatische) als auch für die funktionellen Veränderungen von Neuronen durch eine veränderte neuronale Aktivität (Plastizität genannt) spielt Calcium eine fundamentale Rolle, da es enzymatische Signalkaskaden bis hin zur Gentranskription vermittelt und kontrolliert. Hervorgerufen wird dieses Ungleichgewicht durch eine, möglicherweise durch Alterungsprozesse oder chronische entzündliche Prozesse - gesteigerte Spaltung von APP im sogenannten „amyloidogenen Signalweg“ zu Aß, also zu den Eiweißschnipseln, die für die Ablagerungen verantwortlich sind. Dieser Mechanismus geht auf Kosten des Calcium-Regulators APPsα, denn die Spaltungswege schließen sich aus.

Die Aß-Peptide können sich zu faserartigen Strukturen, sogenannten Fibrillen, zusammenlagern und Molekülklumpen bilden. Diese Ablagerung zwischen Neuronen führt zu einer veränderten Calcium-Durchlässigkeit von spannungsabhängigen Calcium-Kanälen. Zudem werden synaptische Moleküle verändert, die als Andockstellen für den Neurotransmitter Glutamat dienen und die mit dem Vermögen von höheren Gehirnfunktionen wie Lernen und Gedächtnis assoziiert werden. Hierbei handelt sich um NMDA-Rezeptoren die mit Calcium-durchlässigen Ionenkanälen in der Zellmembran assoziiert sind, und die infolge der Aß-Ablagerung von der synaptischen Membran entfernt werden. Dies setzt dann weitere sich negativ auswirkende Kaskaden in Gang, die die Signalübertragung zwischen Neuronen nachhaltig stören.

Die Ergebnisse legen nahe, dass nicht allein die gesteigerte Freisetzung von Aβ als Risiko für die Entstehung der Alzheimer-Demenz angesehen werden kann: Am Beginn der Erkrankung steht wohl eher die verminderte Produktion von APPsα als Ursache für das beeinträchtigte Calcium-Gleichgewicht im Vordergrund. Weiterhin konnte das Autorenteam, zu dem auch die an der Universität Heidelberg lehrende Alzheimer-Forscherin Professorin Ulrike Müller gehört, zeigen, dass zusammen mit dem APP-Protein das verwandte APLP2 die Calcium-Dynamik sowie das Wiederbefüllen der internen Calcium-Speicher (genannt Endoplasmatischen Retikulum, ER) innerhalb der Neurone auf bisher noch ungekannte Art und Weise kontrolliert. Darüber hinaus führt all dies zu einer Störung der synaptischen Plastizität, also der Fähigkeit von Synapsen und Nervenzellen, sich bei Lernereignissen in ihren Verschaltungseigenschaften zu optimieren.

In dieser Studie wurde über eine Langzeitexpression von APPsα versucht, das Gleichgewicht in der APP-Spaltung wiederherzustellen. Damit sollten die Krankheitssymptome, zumindest im Mausmodell der Alzheimer-Krankheit, verhindert bzw. abgemildert werden. Hierbei wurde beobachtetet, dass allein eine langfristige, kompensierende Expression von APPsα in der Lage war, das physiologisch wichtige Calcium-Gleichgewicht wiederaufzubauen. Weiterhin konnte die zuvor beeinträchtigte synaptische Plastizität wiederhergestellt werden.

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