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Erbgut-Analyse: Forscher entdecken neue Alzheimer-Risikogene

Jahrelang haben Forscher im Erbgut Zehntausender Menschen nach Auslösern für Alzheimer gefahndet. Jetzt präsentieren sie fünf bisher unbekannte Risikogene. Sie könnten helfen, die Entstehung der Krankheit zu enträtseln - und sie so möglicherweise zu stoppen.

Erbgutmolekül DNA (Illustration): Bestimmte Genvarianten erhöhen das Alzheimerrisiko Zur Großansicht
NHGRI

Erbgutmolekül DNA (Illustration): Bestimmte Genvarianten erhöhen das Alzheimerrisiko

Wenn Ärzte heute bei einem Patienten Alzheimer diagnostizieren, können sie wenig tun: Es gibt bisher keine Möglichkeit, die Krankheit aufzuhalten, bei der die geistigen Fähigkeiten schleichend, aber unweigerlich schwinden. Lediglich die Begleitsymptome lassen sich behandeln. Schon heute leben Hunderttausende Alzheimerkranke in Deutschland, bis 2050 könnte sich ihre Zahl laut dem Demenz-Report des Berlin-Instituts für Bevölkerung und Entwicklung verdoppeln.

Um die Entwicklung der Demenzerkrankung besser zu verstehen, suchen Forscher nach Risikogenen, die mit der Alzheimer-Krankheit in Verbindung stehen. Vier solcher Erbinformatonen sind bereits bekannt - jetzt berichten zwei internationale Forschergruppen im Fachblatt "Nature Genetics" von fünf weiteren.

Diese Genvarianten zeigten drei grundlegende Mechanismen auf, die mit der Krankheit zusammenhängen, sagt Richard Mayeux vom US-amerikanischen Alzheimer's Disease Genetic Consortium (ADGC), das einen der Fachartikel veröffentlicht hat.

Vier Mechanismen mit der Krankheit verknüpft

Die vier zuvor entdeckten Risikogene hängen laut Mayeux allesamt mit der Anhäufung von Eiweißklumpen in Nervenzellen zusammen. Diese sogenannten Amyloid-Plaques sind eine markante Veränderung in den Gehirnen von Alzheimer-Patienten. Die jetzt identifizierten Risikogene spielten dagegen eine Rolle beim Fettstoffwechsel, bei Entzündungen und bei der Bewegung von Molekülen innerhalb von Zellen. "Wir haben eventuell vier Mechanismen, die eng mit der Krankheit verknüpft sind", sagt Mayeux. Er hofft, dass das ein entscheidender Hinweis für die weitere Forschung ist: Könnte man einen oder mehrere dieser Prozesse beeinflussen, ließe sich das Fortschreiten der Krankheit vielleicht endlich stoppen.

Den Erkenntnissen liegt eine extreme Fleißarbeit zugrunde. Im Erbgut von mehr als 54.000 Menschen suchten die ADGC-Forscher nach Genvarianten, die bei an Alzheimer Erkrankten häufiger auftauchen als bei Gesunden. Das Projekt zog sich über mehrere Jahre und konnte am Ende vier der neuen Risikogene identifizieren. Ein zweites internationales Team berichtet in "Nature Genetics" vom Fund des fünften Gens.

Alzheimer ist die häufigste Demenzerkrankung im Alter. Wie das ADGC berichtet, sind ab einem Alter von 65 Jahren 13 Prozent der Bevölkerung betroffen, bei den über 80-Jährigen sind es sogar 30 bis 50 Prozent. In Deutschland leben Schätzungen zufolge 1,3 Millionen Demenzkranke, zwei Drittel von ihnen leiden an Alzheimer.

wbr

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1. Genforschung ist Mode: ein teures Stochern im Heuhaufen mit vagem Erfolg
kalumeth 04.04.2011
Zitat von sysopJahrelang haben Forscher im Erbgut zehntausender Menschen nach Auslösern für Alzheimer gefahndet. Jetzt präsentieren sie fünf bisher unbekannte Risikogene. Sie könnten helfen,*die Entstehung*der*Krankheit zu enträtseln - und sie so möglicherweise zu*stoppen. http://www.spiegel.de/wissenschaft/medizin/0,1518,754916,00.html
Eine Signifikanz der betroffenen Genvarianten tatsächlich an Alzheimer zu erkranken, wurde im Artikel nicht erwähnt. Alles sehr vage. Wahrscheinlich käme man viel weiter, würde man in der Biographie erkrankter Menschen nach psychosomatischen bzw. Verhaltens-Auslösern forschen...
2. --
Baracke Osama, 04.04.2011
Zitat von kalumethEine Signifikanz der betroffenen Genvarianten tatsächlich an Alzheimer zu erkranken, wurde im Artikel nicht erwähnt. Alles sehr vage. Wahrscheinlich käme man viel weiter, würde man in der Biographie erkrankter Menschen nach psychosomatischen bzw. Verhaltens-Auslösern forschen...
Mich würde in diesem Zusammenhang die Wirkung von Aspartame, BPA, Pestiziden und weiteren tollen Stoffen interessieren. Es ist gut möglich, dass diese Stoffe die Krankheitssymptome verstärken oder sogar hervorrufen.
3. Haben solche Entdeckungen überhaupt Sinn?
marvinw 05.04.2011
Es wird wieder etwas neu entdeckt was man vorher eigentlich für erforscht gehalten hat. Dann wird es später wieder bezweifelt. Dann wird wieder etwas vermutet und als Neuentdeckung verkauft. Und natürlich entdeckt man wieder neue Gene für irgendwas. Das kommt einem vor als würde einer im Dunkeln rumlaufen und nach der Tür suchen. Und im Kuckuckshimmel Nr.7 ist alle vorstellbar.
4. Vergreisende Gesellschaft?
Satiro, 05.04.2011
Da wird von technisch- wissenschaftlichem Fortschritt und neuen Erkenntnissen berichtet und schon kommen Sie wieder die Bedenkenträger und Ewiggestrigen: "Genforschung ist Mode: ein teures Stochern im Heuhaufen mit vagem Erfolg" _____________________________ "Haben solche Entdeckungen überhaupt Sinn? "
5. Kein Unsinn, aber auch kein Durchbruch
koh 05.04.2011
Schön, daß über solche Themen auch mal bei SpOn berichtet wird, schade daß die Darstellung doch etwas missverständlich geraten ist. Es handelt sich bei den 4-5 beschriebenen Genen keineswegs um die ersten Gene, die mit 'spätem' Alzheimer assoziiert sind, und auch nicht um die wichtigsten - es sind nur einfach 4-5 weitere Gene, deren Variante einen Einfluß auf die Alzheimer-Wahrscheinlichkeit haben. Daher ist diese Arbeit alles andere als ein Durchbruch. #2 kritisiert das Fehlen von Signifikanzen und lastet das der "Genforschung" an. Das ist allerdings nicht ganz fair, weil in den Originalarbeiten in NCB die Signifikanzen selbstverständlich erwähnt sind (1E-8 bis 1E-9 in der metaanalyse. Neben der Signifikanz ist der Einfluß der Variation auf die Alzheimer-Wahrscheinlichkeit eine wichtige Größe, und da sehen die neuen Gene gar nicht so gut aus. Auf jeden Fall verblassen sie gegen die lange bekannte ApoE2 Variation, die einen richtig starken Einfluss (bis zu 100-fach) auf die AD Wahrscheínlichkeit hat Und was die Sinnfrage #4 angeht, da kann man tatsächlich geteilter Meinung sein. Ich glaube zwar kaum daß irgendjemand mal Alzeimer als 'genügend erforscht' angesehen hat - die Krankheit ist immer noch völlig unzureichend Verstanden. Auf der anderen Seite hat sich allerdings die frühere Hoffnung nie erfüllt, über solche schwach-assoziierte Gene die Krankheit besser zu verstehen. Das funktioniert gut bei monogenischen Kranheiten (eine Genvariante = "Defekt" führt zur Krankeit), aber bei polygenischen Krankeheiten (viele Genvarianten haben einen schwachen Einfluss, dazu kommen Umwelt-Einflüsse) sind wir WEIT von einem Verständnis entfernt. Der aktuelle Wert von solchen Varianten liegt also mehr in der Diagnostik oder Prognostik. Und ohne Heilungsmöglichkeit hilt uns das nicht so arg weiter. Man sollte allerdings auch brücksichtigen, dass diese Art von Analysen nicht so wahnsinnig teuer sind, wie hier angenommen wird, und Tiere werden auch keine gequält...
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Demenzerkrankungen: "Wie der Schrecken seinen Lauf nimmt"

Die wichtigsten Fragen zur Alzheimer-Erkrankung (AD)
Gibt es bestimmte Anzeichen für eine Alzheimer-Erkrankung?
Bei den meisten Menschen nimmt das Erinnerungsvermögen mit zunehmendem Alter leicht ab. Altersbedingte Vergesslichkeit kann man deshalb nicht immer von den ersten Anzeichen einer Alzheimer-Erkrankung unterscheiden. Im Fachjargon sprechen Forscher von "Mild Cognitive Impairment" (MCI), also der milden Beeinträchtigung kognitiver Fähigkeiten. Viele Menschen mit MCI bekommen zwar Alzheimer - trotzdem ist MCI noch lange keine Diagnose dafür. Alzheimer-Patienten verlieren häufig nach und nach das sogenannte episodische Gedächtnis. Sie erinnern sich zum Beispiel nicht mehr, dass ein Gespräch vor einem Tag stattfand. Andere typische Merkmale sind: Der Betroffene hat Wortfindungsstörungen oder Probleme mit der räumlichen Wahrnehmung (beispielsweise Schwierigkeiten beim Krawatte knoten oder Auto einparken). Oder aber der Patient verliert die Orientierung - und vertut sich etwa mit der Zeit oder geht in eigentlich bekannten Umgebungen verloren.
Wie häufig kommt Alzheimer vor?
Nach Angaben der Deutschen Alzheimer Gesellschaft leben gegenwärtig 1,5 Millionen Demenzkranke in der Republik - zwei Drittel von ihnen sind von der AD betroffen. Jährlich treten mehr als 300.000 Neuerkrankungen auf. Weil die Bevölkerung immer älter wird, nimmt die Zahl der Demenzkranken kontinuierlich zu. Gelingt kein Durchbruch bei der Heilung und Prävention, wird sich den Schätzungen zufolge die Krankenzahl bis zum Jahr 2050 auf etwa 3 Millionen erhöhen.
Wie wird Alzheimer diagnostiziert?
Zu 100 Prozent kann man AD nur post mortem durch eine mikroskopische Untersuchung des Hirngewebes feststellen. Heutzutage lässt sich die Krankheit aber mit einer 95-prozentigen Sicherheit diagnostizieren. Der Arzt muss dafür die kognitiven Fähigkeiten des Betroffenen sorgfältig mit Hilfe bestimmter Tests prüfen. Dabei muss er ausschließen, dass es sich möglicherweise um andere - behebbare - Ursachen des Leistungsvermögens handelt (z.B. Störung der Schilddrüsenfunktion, Vitaminmangel oder Infekte). Ebenso muss der Arzt AD von anderen Demenzerkrankungen unterscheiden können. Dabei helfen ihm bildgebende Verfahren wie etwa die Magnetresonanztomografie (MRT) und Blutwertuntersuchungen, wobei die Blutwerte bei AD-Patienten normal sind. Liegt eine AD vor, ist meistens das Hirnvolumen in speziellen Regionen verringert. Zudem kann man die Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit auf die Menge bestimmter Proteine hin analyiseren. Auffällig sind besonders geringe Mengen an Beta-Amyloid und erhöhte Mengen an Tau-Protein (siehe Ursachen für AD).
Was sind die Ursachen?
Es gibt verschiedene Ursachen für AD. Eine der wichtigsten Akteure sind die sogenannten Tau-Proteine: Sie regulieren den Zusammenbau der Mikrotubili, den Transportbahnen der Zelle, indem sie daran binden. Bei AD lösen sich die Tau-Proteine aus noch weitgehend ungeklärter Ursache von den Mikrotubuli und "verfilzen" zu Tau-Protein-Bündeln, Tangles genannt. Dadurch bricht nach und nach der Transport in der Zelle zusammen - und sie stirbt. Im Hirn von AD-Patienten verklumpen aber noch andere Proteine: So lagern sich Beta-Amyloid-Moleküle außerhalb der Zellen an und bilden die gefürchteten Plaques. Auch in gesunden Menschen entsteht Beta-Amyloid aus dem Vorläuferprotein APP, indem dieses durch bestimmte Enzyme gespalten wird. Allerdings wird Beta-Amyloid normalerweise schnell im Gehirn abgebaut. Bei AD-Patienten sind entweder diese Abbaumechanismen gestört, oder aber die Zellen bilden zu viel Beta-Amyloid.
Was passiert im Gehirn eines Alzheimer-Kranken?
Besonders auffällig ist der massive Nervenzelltod - im Verlauf der Krankheit kann das Hirnvolumen um bis zu 20 Prozent schrumpfen. Warum die Nervenzellen sterben, ist noch nicht vollständig geklärt. Fest steht aber, dass die Bildung der Beta-Amyloid-Plaques sowie der Tangles (siehe Ursachen) den neuronalen Untergang auslösen: Durch Bildung der Tangles werden die Stabilisierungs- und Transportprozesse in den Zellen gestört; die Beta-Amyloid-Plaques lagern sich häufig in der Wand kleiner Blutgefäße ab, wodurch die Sauerstoffversorgung im Gehirn gestört wird.
Ist Alzheimer vererbbar?
Ja. Doch weniger als zwei Prozent aller Fälle von AD werden dominant vererbt. Das bedeutet, dass die Veränderung (Mutation) eines einzigen Gens für die Entstehung der Krankheit ausreicht. Statistisch gesehen können die Hälfte der Nachkommen eines Betroffenen ebenfalls erkranken. Bisher sind drei Gene der dominant vererbbaren AD-Form bekannt, eines davon ist das APP (siehe Ursachen). Solche Patienten erkranken in der Regel im Alter unter 60 Jahren. Es gibt auch Gene, die das Auftreten von AD begünstigen, jedoch als Ursache allein nicht ausreichen. Eines davon ist das ApoE4-Gen. Das ApoE-Gen kommt in drei häufigen Varianten vor, die man als Allele E2, E3 und E4 bezeichnet. Die Häufigkeit der E4-Variante beträgt zehn Prozent bei gesunden Menschen, bei AD-Patienten jedoch 30 bis 42 Prozent. Liegen eine oder zwei Kopien des E4-Allels vor, ist also die Wahrscheinlichkeit höher, an Alzheimer zu erkranken. In 90 Prozent aller Fälle wirken bei der Entstehung der AD jedoch erbliche Faktoren, Alterungsprozesse des Gehirns, Vorerkrankungen des Gehirns und Umwelteinflüsse zusammen. Deshalb raten Mediziner von genetischen Tests ab, da sie nicht zu einer sicheren Diagnose führen.
Was hat Altern mit Alzheimer zu tun?
Altern ist der wichtigste Risikofaktor für AD. Für gewöhnlich tritt AD erst ab einem Alter von über 60 Jahren auf. Der Anteil an Demenzkranken in der Bevölkerung steigt mit dem Alter (in der Gruppe von 65 bis 69 Jahren liegt sie bei 1,2 Prozent; 75-79 Jahre: sechs Prozent; 85-89 Jahre: 23,9 Prozent). Statistisch gesehen stellt sich bei etwa jedem dritten Menschen, der ein Alter von 65 Jahren erreicht, im weiteren Altersverlauf eine Demenz ein.
Gibt es Medikamente gegen die Krankheit?
Das Voranschreiten der AD lässt sich bisher weder verhindern noch stoppen. Die medikamentöse Therapie setzt deshalb an den Folge- und Begleiterscheinungen des Nervenzelluntergangs an. Derzeit gibt es drei Medikamentengruppen: Sogenannte Antidementiva, Antidepressiva und Neuroleptika. Antidementiva verbessern die Signalübertragung im Gehirn durch bestimmte Botenstoffe. Neuroleptika vermindern die Signalübertragung durch den Botenstoff Dopamin und wirken dadurch entspannend und beruhigend. Gegen Begleiterscheinungen wie Depressionen oder Verhaltensstörungen können Antidepressiva helfen.
Kann eine gesunde Lebensweise Alzheimer verhindern?
Einen sicheren Schutz vor Alzheimer gibt es bisher nicht. Dennoch haben eine Vielzahl an Studien ergeben, dass es eine Reihe von Risikofaktoren gibt, die mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit für AD in Verbindung gebracht werden. Mediziner empfehlen deshalb eine ausgewogene Ernährung mit viel Obst und Gemüse, reich an Vitaminen C, E und Beta-Carotin sowie eine fett- und cholesterinarme Kost mit möglichst viel ungesättigten Fettsäuren. Auch Bluthochdruck und Diabetes erhöhen das Risiko. Und: Wer sich geistig fit hält und sozial aktiv ist, hat ebenfalls ein geringeres Risiko, an AD zu erkranken, wie zahlreiche Studien belegen.

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