Wie man Gehirnzellen verliert: Ursachen und Prävention

Der Verlust von Gehirnzellen ist ein komplexes Thema, das viele Menschen betrifft, insbesondere im höheren Alter. Neurodegenerative Erkrankungen, Verletzungen und andere Faktoren können zum Absterben von Neuronen führen, was zu einer Beeinträchtigung der kognitiven Funktionen und der Lebensqualität führen kann. Dieser Artikel untersucht die verschiedenen Ursachen für den Verlust von Gehirnzellen und beleuchtet mögliche Präventions- und Behandlungsansätze.

Neurodegenerative Erkrankungen

Neurodegenerative Erkrankungen sind eine Gruppe von Krankheiten, bei denen Neuronen im zentralen Nervensystem (ZNS) nach und nach absterben. Zu den häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen gehören Alzheimer, Parkinson und Chorea Huntington. Die Ursachen für diese Erkrankungen können sowohl genetisch als auch sporadisch sein und sind nicht immer bekannt.

Alzheimer-Krankheit

Die Alzheimer-Krankheit ist die häufigste Form der Demenz und betrifft schätzungsweise 1,5 Millionen Menschen in Deutschland. Bei Alzheimer-Patienten sterben nach und nach Nervenzellen im Gehirn ab, was zu einem fortschreitenden Verlust der geistigen (kognitiven) Fähigkeiten führt. Gedächtnisprobleme und Orientierungsschwierigkeiten sind nur zwei der Symptome, die den Alltag der Betroffenen zunehmend erschweren.

Im Gehirn von Menschen mit Alzheimer kommt es zu Veränderungen, die sich in vielfältiger Weise auf die Betroffenen auswirken. 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.

Zwei Proteine spielen eine wichtige Rolle bei der Alzheimer-Krankheit: Amyloid-beta und Tau-Protein. Amyloid-beta 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). Das Tau-Protein sorgt im Inneren der Gehirnzellen 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.

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Obwohl schon Alois Alzheimer vor fast 120 Jahren Amyloid-Plaques und Tau-Fibrillen im Gehirn seiner Patientin Auguste Deter als Ursache der „Krankheit des Vergessens“ vermutete, gibt es bis heute keinen Beweis dafür. So ist es beispielsweise gelungen, mit modernen Antikörper-Medikamenten die Amyloid-Plaques zu entfernen und damit den Krankheitsverlauf etwas zu verzögern - dauerhaft aufhalten lässt sich der kognitive Abbau jedoch nicht. Auch weiß die Wissenschaft bis heute nicht, warum sich die Oligomere, Plaques und Fibrillen bilden. Zum Teil vermuten Forscherinnen und Forscher, dass die Ablagerungen ein Nebenprodukt anderer Vorgänge sein könnten, deren Ursachen noch nicht bekannt sind.

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.

Die Forschung geht davon aus, dass die für Alzheimer typischen molekularen Prozesse im Gehirn Jahre oder Jahrzehnte vor dem Auftreten der ersten Symptome beginnen. Überall auf der Welt arbeiten Forscherinnen und Forscher daran, Antworten darauf zu finden, wie Alzheimer entsteht, wie es verhindert oder geheilt werden kann.

Parkinson-Krankheit

Die Parkinson-Krankheit ist eine weitere häufige neurodegenerative Erkrankung, die durch das Absterben von dopaminproduzierenden Nervenzellen in der Substantia nigra gekennzeichnet ist. Dopamin ist ein Neurotransmitter, der für die Steuerung von Bewegungen unerlässlich ist. Der Verlust von Dopamin führt zu den typischen Symptomen der Parkinson-Krankheit, wie Muskelzittern, Steifheit, verlangsamte Bewegungen und Gleichgewichtsprobleme.

Chorea Huntington

Chorea Huntington ist eine erbliche neurodegenerative Erkrankung, die durch unwillkürliche Bewegungen, kognitive Beeinträchtigungen und psychiatrische Symptome gekennzeichnet ist. Die Erkrankung wird durch eine Mutation im Huntingtin-Gen verursacht, die zur Bildung von Proteinaggregaten im Gehirn führt. Diese Aggregate stören die Funktion der Nervenzellen und führen zu deren Absterben.

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Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)

Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine neurodegenerative Erkrankung, die selektiv Motoneurone betrifft. Das sind Nervenzellen, die das Gehirn mit der Muskulatur verbinden. Wenn Motoneurone sterben, dann kann das Gehirn die Muskeln nicht mehr „ansteuern“. Dies führt zu Muskelschwäche, Muskelschwund und schließlich zu Lähmungen.

Schlaganfall

Beim Schlaganfall kommt es zu einer plötzlich auftretenden Störung des Blutflusses im Gehirn und dadurch zur Unterversorgung des Gewebes mit Sauerstoff und Nährstoffen. Das Gehirn wird lokal geschädigt und es kommt zu einem Verlust von Neuronen. Die Ursache des Schlaganfalls kann ischämisch sein, also hervorgerufen durch die Verstopfung eines Blutgefäßes z.B. durch einen Thrombus, oder eine Gefäßverengung. Des Weiteren kann auch eine Hirnblutung dafür verantwortlich sein, dass Teile des Gehirns unterversorgt werden.

Typische Symptome sind Bewusstseinsstörungen, Taubheitsgefühle, Lähmungen, Schwäche, Sprachstörungen, Schwindel, Gangstörungen und Kopfschmerzen. Häufig treten bestimmte Symptome nur einseitig auf, da nur eine Hemisphäre des Gehirns bzw. Areale einer Hemisphäre unterversorgt sind.

Die Therapie hat das Ziel, die korrekte Durchblutung möglichst schnell wiederherzustellen, um eine weitere Schädigung von Neuronen zu verhindern. Dies geschieht zum Beispiel durch eine sogenannte Lyse-Therapie, bei der der gefäßverschließende Thrombus medikamentös aufgelöst wird. Handelt es sich um einen durch eine Hirnblutung verursachten Schlaganfall, erfolgt in der Regel ein operativer Eingriff am Gehirn.

Bestimmte Risikofaktoren erhöhen die Wahrscheinlichkeit einen Schlaganfall zu erleiden, dazu gehören zu hoher Blutdruck, Diabetes, Rauchen, Übergewicht und zu hohe Cholesterinwerte. Da die Neurone im Gehirn nicht regenerieren, ist die Schädigung der betroffenen Zellen irreversibel. Allerdings können Physiotherapie und Ergotherapie dazu beitragen, dass andere Hirnareale die Funktionen zumindest teilweise übernehmen.

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Multiple Sklerose (MS)

Die Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch-entzündliche Autoimmunerkrankung, bei der das körpereigene Immunsystem die Myelinschicht attackiert, die die Axone der Nervenzellen umgibt. Die Zerstörung der Myelinschicht führt dazu, dass die Signalweiterleitung entlang der Axone nicht mehr korrekt erfolgt, was letztendlich zu den Symptomen der MS führt. Häufig verläuft die MS zunächst Schubförmig, das heißt, die Läsionen im ZNS bilden sich wieder zurück. Klingt die Entzündung ab, werden die ungeschützten Axone zu Beginn der Erkrankung noch von neuem Myelin umhüllt, welches von differenzierenden Oligodendrozytenvorläufern gebildet wird (man spricht von Remyelinisierung). Es kommt zu einer Besserung der Symptome. Mit Fortschreiten der Erkrankung funktioniert dieser Reparaturmechanismus allerdings nicht mehr und die Axone sterben ab, sodass klinische Symptome sich nicht mehr verbessern. Der Patient entwickelt eine sekundär progrediente MS.

Da die entzündlichen Läsionen prinzipiell in jedem Bereich des Gehirns auftreten können, sind die Symptome der MS entsprechend vielfältig. Zu Beginn treten häufig Störungen des Sehnervs auf, die eine Schubweise Verschlechterung des Sehens bedingen. Die gängigen Behandlungen der MS zielen in erster Linie auf eine Modulation des Immunsystems ab, um weitere Schübe zu verhindern bzw.

Vaskuläre Demenz

Vaskuläre Demenz ist mit etwa 15 Prozent aller Demenzerkrankungen die zweithäufigste Form nach Alzheimer-Demenz. Vaskuläre Demenz entsteht aufgrund von Durchblutungsstörungen im Gehirn. Ursachen hierfür können Ablagerungen in Blutgefäßen, Blutgerinnsel oder Hirnblutungen auch in kleinerem Umfang sein. Diese können dazu führen, dass Bereiche des Gehirns mit zu wenig Sauerstoff versorgt werden. Hierdurch können Hirnzellen in unterschiedlichen Bereichen des Gehirns geschädigt werden oder absterben. Das Risiko für eine vaskuläre Demenz kann steigen, wenn das Herz-Kreislaufsystem beeinträchtigt ist.

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.

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. Durchblutungsstörungen im Gehirn können mit Medikamenten behandelt werden, ebenso einige Risikofaktoren, wie zum Beispiel Bluthochdruck.

Schädel-Hirn-Trauma (SHT)

Eine Verletzung des Gehirns durch traumatische Krafteinwirkung wird Schädel-Hirn Trauma (SHT) genannt. Bei der leichtesten Form des SHT spricht man von einer Gehirnerschütterung, die meist harmlos verläuft. Hirnblutungen und andere Komplikationen können ein SHT lebensbedrohlich werden lassen. Ursache für eine traumatische Verletzung des Gehirns sind meist Unfälle, aber auch bestimmte Kontaktsportarten, wie Eishockey oder American Football, können ein SHT bedingen.

Das SHT wird mittels der sogenannten Glasgow-Koma-Skala in drei Stufen unterteilt: leicht, mittelschwer und schwer. Außerdem unterscheidet man noch, ob die Verletzung zu einer Perforation der Kopfhaut, des Schädels und einer Zerreißung der Dura mater geführt hat. Die Symptome die ein SHT hervorruft, sind abhängig von der Schwere der Verletzung, und umfassen bei einer leichten Verletzung (Gehirnerschütterung): Bewusstseinsstörungen, retrograde Amnesie, Übelkeit/Erbrechen, selten anterograde Amnesie, Apathie, Kopfschmerzen und Schwindel.

Bei schwereren Verletzungen kommt es zur Bewusstlosigkeit (bei über 60 min handelt es sich um ein schweres SHT), verursacht durch Einklemmung des Gehirns, durch Ödeme oder Hirnblutungen. Die Schädigung des Gehirns bei einem SHT erfolgt in zwei Phasen: Die erste Phase umfasst die direkte Schädigung durch den Unfall. Diese ist nicht therapierbar, da zerstörte Neurone im Gehirn nicht regenerieren können. In der zweiten Phase treten, durch pathophysiologische Prozesse die im Hirn ablaufen, sekundäre Schädigungen auf, die zu einer weiteren Zerstörung von Neuronen führen können. Diese sind prinzipiell therapierbar, sofern sich die pathophysiologischen Prozesse z.B. medikamentös beeinflussen lassen.

Die Behandlung des SHT ist abhängig vom Schweregrad der Verletzung. Primäres Ziel ist es die Blut- und Sauerstoffversorgung des Gehirns aufrechtzuerhalten, um möglichst viele Neurone vor sekundären Schäden zu retten. Der Behandlung von Hirnüberdruck (z.B.

Hypoxischer Hirnschaden

Der hypoxische Hirnschaden (hypoxisch-ischämische Enzephalopathie, auch HIE) beim Erwachsenen ist eine Hirnschädigung aufgrund eines schweren Sauerstoffmangels im Gehirn (Hypoxie). Häufig tritt er nach einem Kreislaufstillstand mit erfolgreichen Wiederbelebungsmaßnahmen (Reanimation) auf. In der Folge kommt es zu individuell unterschiedlich stark ausgeprägten neurologischen Störungen bis hin zu Komazuständen oder einem Wachkoma.

Die Nervenzellen des Gehirns, vor allem die für höhere Funktionen des Bewusstseins wie Wahrnehmung, Gedächtnis und Koordination zuständigen und besonders empfindlichen Zellen an der Oberfläche des Großhirns, sterben aufgrund des Sauerstoffmangels innerhalb weniger Minuten ab. Da sich diese Nervenzellen nicht wieder nachbilden, wird das Gehirn irreparabel geschädigt und es entsteht ein hypoxischer Hirnschaden. Das Ausmaß des hypoxischen Hirnschadens hängt unter anderem davon ab, wie lange die Sauerstoffversorgung des Gehirns unterbrochen war.

Bei einer kurzen Unterversorgung des Gehirns mit Sauerstoff können Symptome wie Koordinations-, Wahrnehmungs- oder Gedächtnisstörungen auftreten, die sich in der Regel wieder zurückbilden. Eine längere Unterversorgung des Gehirns mit Sauerstoff von mehr als fünf Minuten führt zu einer tiefen Bewusstlosigkeit, dem Koma.

Vor der Diagnose eines hypoxischen Hirnschadens wird die vorliegende Schädigung genauer untersucht. Insbesondere bei unbekannter Vorgeschichte müssen andere mögliche Erkrankungen der Gehirnfunktion (Enzephalopathien) ausgeschlossen werden, die durch eine Blutvergiftung (Sepsis) oder durch Medikamente ausgelöst oder stoffwechselbedingt (metabolisch) sein können.

Brain Fog

"Brain Fog" bedeutet auf Deutsch „Nebel im Gehirn“. Darunter werden vor allem folgende Symptome zusammengefasst:

• Verwirrtheit
• Vergesslichkeit
• Konzentrationsschwierigkeiten
• Müdigkeit
• Antriebslosigkeit
• Wortfindungsstörungen
• langsames Denken
• Orientierungsprobleme
• Stimmungsschwankungen
• Kopfschmerzen

Insgesamt macht es der Nebel im Gehirn den Betroffenen schwer, ihre Arbeit und ihren Alltag zu bewältigen. Der Begriff „Brain Fog“ wird in der Regel dann verwendet, wenn die Beschwerden nicht nur kurzfristig und vorübergehend auftauchen, sondern wenn sich daraus ein verfestigter Zustand entwickelt.

Die unter dem Begriff „Brain Fog“ zusammengefassten Beschwerden können durch unterschiedliche Ursachen ausgelöst werden. Einige davon sind eher leicht behebbar, etwa Flüssigkeitsmangel, zu wenig Schlaf, Bewegungsmangel oder schlechte Ernährung. Ein Übermaß an Stress kann ebenfalls für Nebel im Gehirn sorgen. Und auch Veränderungen infolge von Schwangerschaft oder Wechseljahren, können den Zustand begünstigen. Außerdem ist „Brain Fog“ als Symptom diverser Krankheiten und als Nebenwirkung von Therapien dokumentiert. Das gilt zum Beispiel für Diabetes, ADHS, Long Covid und das Posturale Tachykardiesyndrom, also Herzrasen und Schwindel beim Aufstehen. Auch psychische Erkrankungen wie Depressionen oder Angststörungen können mit „Brain Fog“ einhergehen. Auch ein Zusammenhang mit Migräne oder vergangenen Gehirnerschütterungen scheint zu existieren. Außerdem tritt der Zustand als Nebenwirkung von Chemotherapien gegen Krebs und anderen medikamentösen Therapien auf. Und auch im Zusammenhang mit langen Krankenhausaufenthalten wurde „Brain Fog“ beobachtet.

Es gibt Hinweise darauf, dass „Brain Fog“ in manchen Fällen durch Entzündungen im Gehirn ausgelöst werden könnte. Andere Forschungsergebnisse deuten auf eine fehlerhafte Regulierung des Blutflusses im Hirn der Betroffenen. Und auch ein Mangel an Serotonin, einem wichtigem Botenstoff, der eine Fülle von Funktionen im Gehirn beeinflusst, könnte eine Rolle spielen.

Die gezielte Behandlung von „Brain Fog“ als Folge von Krankheiten oder medizinischen Therapien ist in vielen Fällen deshalb problematisch, weil die Wissenschaft noch nicht die genauen Mechanismen verstanden hat, die für die Probleme im Gehirn sorgen. Neben Long Covid gilt das auch für „Brain Fog“ in Folge von Chemotherapien, der bei manchen Menschen noch Monate oder Jahre nach der Behandlung anhalten kann.

Punktgenaue Behandlungen gegen „Brain Fog“ existieren in solchen Fällen leider nicht, hilfreich kann es aber schon sein, gesünder zu schlafen, sich mehr zu bewegen oder Stress abzubauen. Auch eine gute Ernährung sorgt dafür, dass das Gehirn optimal mit Nährstoffen versorgt wird.

Prävention und Behandlung

Obwohl der Verlust von Gehirnzellen in vielen Fällen irreversibel ist, gibt es dennoch Möglichkeiten, das Risiko zu minimieren und die kognitiven Funktionen zu erhalten.

Prävention

• Gesunder Lebensstil: Eine gesunde Ernährung, regelmäßige Bewegung, ausreichend Schlaf und der Verzicht auf Rauchen und übermäßigen Alkoholkonsum können dazu beitragen, die Gesundheit des Gehirns zu fördern.
• Kontrolle von Risikofaktoren: Die Kontrolle von Risikofaktoren für Schlaganfall und vaskuläre Demenz, wie Bluthochdruck, Diabetes, Übergewicht und hohe Cholesterinwerte, ist wichtig, um die Durchblutung des Gehirns zu gewährleisten.
• Geistige Aktivität: Geistige Aktivität, wie Lesen, Lernen, Kreuzworträtsel lösen und soziale Interaktion, kann dazu beitragen, die kognitiven Funktionen zu erhalten.
• Schutz vor Kopfverletzungen: Das Tragen eines Helms beim Fahrradfahren, Skifahren oder anderen Sportarten kann helfen, Kopfverletzungen zu vermeiden.

Behandlung

• Medikamentöse Therapie: Bei einigen neurodegenerativen Erkrankungen, wie Alzheimer und Parkinson, gibt es Medikamente, die die Symptome lindern und das Fortschreiten der Erkrankung verlangsamen können.
• Physiotherapie und Ergotherapie: Nach einem Schlaganfall oder einer Kopfverletzung können Physiotherapie und Ergotherapie dazu beitragen, verlorene Funktionen wiederzuerlangen.
• Psychotherapie: Bei psychischen Erkrankungen, die mit "Brain Fog" einhergehen, kann eine Psychotherapie helfen, die Symptome zu lindern.
• Unterstützende Maßnahmen: Unterstützende Maßnahmen, wie Gedächtnistraining, Ergotherapie und soziale Unterstützung, können dazu beitragen, die Lebensqualität von Menschen mit neurodegenerativen Erkrankungen zu verbessern.

Forschung

Die Forschung im Bereich der Neurodegeneration ist sehr aktiv. Wissenschaftler arbeiten daran, die Ursachen von neurodegenerativen Erkrankungen besser zu verstehen und neue Behandlungsansätze zu entwickeln. Ein vielversprechender Ansatz ist die Entwicklung von Medikamenten, die die Bildung von Proteinaggregaten im Gehirn verhindern oder abbauen können. Ein weiterer Ansatz ist die Entwicklung von Gentherapien, die die Funktion von geschädigten Nervenzellen wiederherstellen können.

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