Demenz-Erkrankungen Alzheimer könnte angeboren sein

Forscher haben in den Gehirnen toter Alzheimer-Patienten eine verstörende Entdeckung gemacht: Sie fanden große Mengen an anormalen Zellen, die eine bisher unerkannte Ursache der Demenz-Erkrankung sein könnten. Ihre Entstehung beginnt wahrscheinlich schon im Kindesalter.
Von Cinthia Briseño
Nervenzellen (aus Stammzellen gezüchtet): Massensterben im Alzheimer-Gehirn

Nervenzellen (aus Stammzellen gezüchtet): Massensterben im Alzheimer-Gehirn

Foto: Kit Rodolfa / REUTERS

Die Angst vor dem Alter hat viele Gesichter. Eines davon ist die Angst vor dem langsamen Vergessen. Alzheimer kommt schleichend, fällt anfangs kaum auf. Nach und nach zerfällt aber das, was zum Denken befähigt, was Erinnerungen gibt, das eigene Ich. Wird es mich auch eines Tages treffen? Viele Menschen stellen sich diese Frage - beantworten kann sie bisher niemand.

Zwar wissen Forscher inzwischen recht gut, was im Gehirn von Menschen passiert, die von der Alzheimer-Krankheit betroffen sind: Nervenzellen sterben ab, erst wenige, dann immer mehr. Doch den genauen Grund für das neuronale Massensterben kennen Forscher noch nicht. Zwei Prozesse, so der derzeitige Kenntnisstand, sind die Hauptverursacher des langsamen Verfalls: Zum einen Bilden sich sogenannte Plaques, Protein-Moleküle, die sich außerhalb der Nervenzellen aneinanderlagern und letztlich zu größeren Strukturen verklumpen und so die Funktion des Gehirns beeinträchtigen. Zum anderen brechen in den Nervenzellen die Transportwege zusammen.

Forscher um Thomas Arendt vom Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung der Universität Leipzig haben nun einen weiteren Ansatz entdeckt, der den Tod der Nervenzellen erklären könnte. Wie sie im "American Journal of Pathology"  berichten, könnte es sein, dass es schon im frühen Kindesalter Hinweise darauf gibt, ob man eines Tages an Alzheimer erkranken könnte.

Die Wissenschaftler hatten Proben aus Hirnen von Verstorbenen untersucht, die an Alzheimer in unterschiedlichen Stadien gelitten hatten. Dabei fiel eine Besonderheit auf: Im Gehirn der Erkrankten waren überdurchschnittlich häufig Hirnzellen zu finden, die mehr als die üblichen zwei Kopien der Erbsubstanz enthielten.

Toleranz-Grenze durchbrochen

Normalerweise trägt jede Zelle (außer Ei- und Spermienzellen) jedes Chromosom doppelt, also ein Chromosomenpaar. Anders war es bei den Proben der Alzheimer-Patienten: "Manche Hirnzellen tragen vier, andere sogar sechs Chromosomenpaare", sagt Studienleiter Arendt. Solche Zellen werden hyperploid genannt und kommen in verschiedenen Kombinationen vor - auch im gesunden Gehirn. "Im Gehirn von Alzheimer-Patienten stellen wir aber eine doppelt so hohe Anzahl fest. Es scheint eine Toleranzgrenze durchbrochen zu sein."

Interessant ist die Entdeckung vor allem deshalb, weil sich die anomalen Zellen bereits in einem Stadium anhäufen, in dem den Betroffenen noch nichts anzumerken ist. "Wir sind ziemlich sicher, dass diese übergroße Gruppe an hyperploiden Zellen schon während der Gehirnentwicklung des Kindes entsteht", sagt Arendt.

Doch wie kann dieser Mechanismus das massenhafte Nervensterben erklären? Arendt und seine Kollegen stellen sich den Zusammenhang so vor: Im Lauf der Erkrankung sterben bevorzugt die anomalen Zellen ab, weil sie offenbar weniger robust sind. Deshalb seien bei Alzheimer-Patienten im Endstadium nur noch wenige hyperploide Zellen nachweisbar. Die Konsequenz des Massensterbens ist dann, dass das Gehirn seine normale Funktion nicht mehr aufrechterhalten kann.

Allerdings ist dieser Mechanismus bisher reine Vermutung. Nicholas Varvel, Alzheimer-Forscher am Hertie-Institut für klinische Hirnforschung in Tübingen, gibt zu bedenken, dass die Hyperploidie nicht zwingend die Ursache für das neuronale Sterben sein muss. Varvel selbst hat ein Übermaß an hyperploiden Nervenzellen auch in den Hirnen von genetisch veränderten Alzheimer-Mäusen beobachten können. Doch in diesem Tiermodell konnte er bisher nicht beweisen, dass die anormale Chromosomenzahl den Tod der Nervenzellen tatsächlich auslöst.

Zudem, so der Alzheimer-Forscher im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE, müsse man bedenken, dass die Hirnproben der Verstorbenen nur einen bestimmten Zustand abbilden. "Wenn man solche Proben untersucht und darin hyperploide Zellen zählt, kann man nur Rückschlüsse auf das Zeitfenster zum Zeitpunkt des Todes machen", sagt Varvel. Man wisse nicht, wie das Gehirn in den Jahren zuvor ausgesehen habe - und auch nicht, wie sich das Gehirn möglicherweise verändert hätte, wenn der Patient länger gelebt hätte, so Varvel.

Sollte sich in weiteren Untersuchungen dennoch bestätigen, dass das Zuviel an Chromosomen tatsächlich der entscheidende Auslöser für den Zelluntergang und damit die Alzheimer-Krankheit ist, stehen die Forscher allerdings vor einem Problem: Hyperploidie ist irreversibel. Es ist nicht möglich, die betroffenen Zellen in den Normalzustand zu versetzen.

Die betroffenen Zellen stürben auf jeden Fall ab, sagt Arendt. Dennoch könnte sich die Möglichkeit eröffnen, schon früh vorherzusagen, wer mit einer hohen Wahrscheinlichkeit an Alzheimer erkranken wird - vorausgesetzt, es stünde eine Methode zur Verfügung, mit der man ins Gehirn schauen könne.

Die jetzt vorliegenden Erkenntnisse werfen zudem eine ganze Reihe weiterer Fragen auf: Warum ist eine hyperploide Zelle so anfällig für den Zelltod? Ist diese Fehlentwicklung auch in anderen Organen nachweisbar? Gibt es unter Umständen schädliche Einflüsse auf Mutter und Kind in der Schwangerschaft, die zu einer solchen Entwicklungsstörung des Hirns führen? Schnelle Antworten darauf wird es allerdings aus Sicht von Arendt nicht geben.

Mit Material von ddp

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