Riechstörungen bei Alzheimer durch Angriff des Immunsystems auf Mikroglia?

Ein nachlassender Geruchssinn kann ein frühes Zeichen für eine Alzheimer-Erkrankung sein. Einer aktuellen Studie zufolge spielt die Immunantwort des Gehirns eine wichtige Rolle, da sie Nervenfasern angreift, die für die Geruchswahrnehmung von Bedeutung sind.

Die im Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlichte Studie von Forschenden des DZNE und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) beruht auf Beobachtungen an Mäusen und Menschen, darunter Analysen von Hirngewebe und Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Diese Erkenntnisse könnten helfen, Methoden zur Früherkennung und damit zur frühzeitigen Behandlung zu entwickeln.

Diese Riechstörungen entstehen nach Einschätzung der Forschenden dadurch, dass Mikroglia Verbindungen zwischen dem Riechkolben und dem „Locus Coeruleus“ entfernen. „Unsere Studie deutet darauf hin, dass in der frühen Phase einer Alzheimer-Erkrankung Veränderungen an den Nervenfasern auftreten, die den Locus Coeruleus mit dem Riechkolben verbinden. Diese Veränderungen signalisieren den Mikroglia, dass die betroffenen Fasern defekt oder überflüssig sind. Infolgedessen werden sie von den Mikroglia abgebaut“, erklärt Dr. Lars Paeger, Wissenschaftler am DZNE und an der LMU.

Veränderungen in der Membran

Konkret fand das Team um Paeger und Prof. Jochen Herms, mitverantwortlicher Autor der aktuellen Veröffentlichung, Hinweise auf eine veränderte Zusammensetzung der Membranen der betroffenen Nervenfasern. So war die Fettsäure Phosphatidylserin, die normalerweise auf der Innenseite der Membran von Nervenzellen vorkommt, nach außen gewandert.

„Das Vorhandensein von Phosphatidylserin auf der äußeren Seite der Zellmembran ist als ‚Fress-mich-Signal‘ für Mikroglia bekannt. Im Riechkolben geht dies in der Regel mit einem Prozess einher, der als synaptisches Pruning bezeichnet wird. Dieser dient dazu, nicht benötigte oder aber dysfunktionale neuronale Verbindungen zu entfernen“, erläutert Paeger. „In unserem Fall gehen wir davon aus, dass die Änderung in der Membran-Zusammensetzung durch Hyperaktivität der betroffenen Nervenzellen aufgrund der Alzheimer-Erkrankung ausgelöst wird. Das bedeutet, dass diese Zellen auf abnorme Weise feuern, also Signale aussenden.“

Umfangreiche Daten und Beobachtungen

Die Ergebnisse von Paeger und seinen Kolleginnen und Kollegen beruhen auf einer Vielzahl von Beobachtungen. Dazu zählen Studien an Mäusen mit Merkmalen der Alzheimer-Erkrankung, die Analyse von Hirnproben Verstorbener mit Alzheimer sowie Untersuchungen des Gehirns von Personen mit Alzheimer oder leichter kognitiver Beeinträchtigung mittels PET-Scans.

„Geruchsstörungen bei Alzheimer und Schädigungen der zugehörigen Nerven sind schon länger in der Diskussion. Doch die Ursachen waren bisher unklar. Unsere Ergebnisse deuten nun auf einen immunologischen Mechanismus als Auslöser hin – und insbesondere, dass diese Vorgänge bereits im Frühstadium der Alzheimer-Krankheit einsetzen“, sagt Herms, Forschungsgruppenleiter am DZNE und an der LMU sowie Mitglied des Münchner Exzellenzclusters „SyNergy“.

Perspektiven für eine frühzeitige Diagnose

Seit kurzem gibt es gegen Alzheimer sogenannte Amyloid-beta-Antikörper. Um wirksam zu sein, muss diese neuartige Therapie im frühen Krankheitsstadium angewandt werden – genau dafür könnten die aktuellen Forschungsergebnisse von Bedeutung sein.

„Unsere Befunde könnten den Weg bereiten, Patienten, die einen Morbus Alzheimer entwickeln, frühzeitig zu identifizieren, um diese dann aufwendiger Diagnostik zuzuführen und die Diagnose zu sichern, noch bevor kognitive Probleme auftreten. Das könnte eine frühzeitigere Intervention mit Amyloid-beta-Antikörpern ermöglichen – mit entsprechend höherer Ansprechwahrscheinlichkeit“, hofft Herms.