Alzheimer-Forschung: Wie es zur krankhaft gesteigerten Hirnaktivität kommt

Physiologen der Universität Tübingen entdecken einen Mechanismus, der die gesteigerte Freisetzung erregender Botenstoffe in der Großhirnrinde bewirkt – und Ansatzpunkte für neue Therapien der Alzheimer-Demenz bietet.

Vor einigen Jahren war es dem Forscherteam um Prof. Olga Garaschuk vom Institut für Physiologie der Universität Tübingen gelungen zu zeigen, dass die Alzheimer-Demenz im Mausmodell mit einer auffällig gesteigerten Aktivität der Nervenzellen im Gehirn einhergeht. Ähnliche Befunde gab es bereits von menschlichen Alzheimer-Patienten.

Nun konnte Garaschuks Forscherteam einen wichtigen Mechanismus dieser neuronalen Hyperaktivität bei Mäusen klären: Bei Tieren mit krankhaft gesteigerter Aktivität der Nervenzellen im Gehirn waren die Kalziumspeicher in der präsynaptischen Zelle fehlreguliert. „Dadurch wird eine größere Menge an Neurotransmittern in der Großhirnrinde freigesetzt, was zur Hyperaktivität der Nervenzellen führt“, sagte die Wissenschaftlerin. Die Studie zeigt, wie sich aus den neuen Erkenntnissen Therapieansätze vor allem für die genetisch bedingte familiäre Alzheimer-Krankheit ergeben.

Alzheimer tritt beim Menschen meistens sporadisch auf, größter Risikofaktor ist ein steigendes Lebensalter. Bei einem Teil der Erkrankten liegt jedoch auch eine erbliche Veranlagung für die Krankheit vor. Bei der familiären Alzheimer-Krankheit tragen 90 Prozent der Betroffenen eine Mutation im sogenannten Presenilin-Gen.

„Interessanterweise reicht bei der Maus eine einzige Kopie eines solchen mutierten Gens aus, um die durch die Kalziumspeicher vermittelte neuronale Hyperaktivität hervorzurufen“, berichtete Garaschuk. Wirkstoffe, welche die Kalziumspeicher in der Zelle entleeren oder, wie ein zugelassenes Medikament es tut, die Freisetzung von Kalzium aus dem Speicher blockieren, unterdrücken die krankhafte Hyperaktivität. „Dadurch normalisiert sich die Funktion der Großhirnrinde“, sagte die Wissenschaftlerin. Diese Ergebnisse könnten in die Etablierung neuer Therapieansätze bei Alzheimer-Medikamenten einfließen.

Originalpublikation:
Lerdkrai C et al.: Proc Natl Acad Sci USA, 22. Januar 2018