KI-Stimme. Info

Alzheimer wird mit zwei bekannten Eiweißablagerungen in Verbindung gebracht: Beta-Amyloid und dem Tau-Protein. Doch die Veränderungen im Gehirn gehen offenbar über diese Ablagerungen hinaus. Eine wichtige Rolle spielt auch das Immunsystem des Gehirns. Werden bestimmte Abwehrzellen dauerhaft aktiviert, kann die daraus entstehende Entzündungsreaktion Nervenzellen und ihre Verbindungen schädigen.

Genau hier setzt eine neue Studie italienischer Forscher an. Das Team untersuchte winzige Partikel, die von Zellen der menschlichen Plazenta freigesetzt werden. Diese sogenannten extrazellulären Vesikel wurden als Bestandteil eines Nasensprays verabreicht und sollen die Entzündungen beeinflussen. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „Translational Neurodegeneration“ veröffentlicht.

Winzige Vesikel sollen Entzündungen beeinflussen

Bei den untersuchten Partikeln handelt es sich um extrazelluläre Vesikel aus mesenchymalen Stromazellen der menschlichen Fruchtblase, der sogenannten Amnionmembran. Solche Vesikel dienen Zellen unter anderem zur Kommunikation. Sie können verschiedene biologisch aktive Moleküle transportieren, darunter auch Stoffe, die Entzündungsprozesse beeinflussen können.

Die Wissenschaftler wollten wissen, ob sich dieser Mechanismus für Alzheimer nutzen lässt. Dafür setzten sie gentechnisch veränderte Mäuse ein, die typische Merkmale der Erkrankung entwickeln. Die weiblichen Tiere erhielten zweimal pro Woche über einen Zeitraum von sechs Monaten das experimentelle Präparat über die Nase.

Die Behandlung begann im Alter von drei Monaten – zu einem Zeitpunkt, an dem die Tiere noch keine Alzheimer-ähnlichen Symptome zeigten – und wurde bis zum neunten Lebensmonat fortgesetzt.

Wirkstoff erreicht den Hippocampus

Die Untersuchungen zeigten, dass die Vesikel nach der nasalen Verabreichung den Hippocampus erreichten. Diese Hirnregion ist unter anderem für Gedächtnisleistungen wichtig und gehört zu den Bereichen, die bei Alzheimer besonders betroffen sein können.

Dort wurden die Partikel sowohl in Nervenzellen als auch in Mikroglia nachgewiesen. Mikroglia übernehmen im Gehirn wichtige Überwachungs- und Abwehrfunktionen. Bei chronischer Aktivierung können sie jedoch an Entzündungsprozessen beteiligt sein.

In Verhaltenstests schnitten die behandelten Mäuse bei Aufgaben zur Wiedererkennung von Objekten, zum räumlichen Gedächtnis und zum Arbeitsgedächtnis besser ab als die Kontrolltiere. Auch auf molekularer Ebene zeigten sich Veränderungen. Die Menge an Beta-Amyloid im Hippocampus ging zurück. Auf die Phosphorylierung des Tau-Proteins hatte die Behandlung dagegen keinen erkennbaren Einfluss.

Das Immunsystem des Gehirns wird nicht einfach abgeschaltet

Besonders interessant für die Forscher war die Wirkung auf die Neuroinflammation. Bei den behandelten Tieren fanden sie weniger Anzeichen einer Aktivierung von Mikroglia und Astrozyten. Gleichzeitig veränderten sich Eigenschaften und Struktur der Mikroglia sowie bestimmte entzündungsbezogene Botenstoffe.

Nach Ansicht der Wissenschaftler wirkt die Behandlung dabei nicht wie ein einfaches Abschalten der Immunantwort. Vielmehr könnte sie das entzündliche Umfeld im Gehirn verändern und dadurch Bedingungen schaffen, unter denen Nervenzellen und ihre Verbindungen besser funktionieren können.

Dafür sprechen auch Veränderungen bei Proteinen, die mit der sogenannten Neuroplastizität zusammenhängen. Dazu gehören BDNF, GluA1 und ARC. Diese Moleküle stehen unter anderem mit der Anpassungsfähigkeit von Nervenzellen und der Funktion von Synapsen in Verbindung.

Auch menschliche Nervenzellen wurden untersucht

Um die Ergebnisse nicht allein auf das Mausmodell zu stützen, führten die Forscher zusätzlich Experimente mit menschlichen Zellen durch.

Dafür wurden Hautzellen von Menschen mit sporadischer Alzheimer-Erkrankung zunächst in pluripotente Stammzellen umprogrammiert. Anschließend entwickelten die Wissenschaftler daraus Nervenzellen. Auch in diesem Modell zeigten die Vesikel einen schützenden Effekt: Eine Schädigung der Fortsätze der Nervenzellen wurde verhindert, und bei Proteinen, die für die neuronale Plastizität und synaptische Funktion relevant sind, normalisierten sich die Werte.

Die Zellversuche sind allerdings ebenfalls ein experimentelles Modell. Sie zeigen nicht, dass das Nasenspray bei Menschen mit Alzheimer wirksam oder sicher ist.

Noch keine Therapie für Alzheimer

Die Ergebnisse sind für die Alzheimer-Forschung interessant, haben aber eine wichtige Einschränkung: Sie stammen aus präklinischen Untersuchungen. Die Wirkung wurde an gentechnisch veränderten Mäusen und an im Labor erzeugten menschlichen Nervenzellen untersucht.

Ob die Vesikel auch bei Menschen sicher verabreicht werden können und ob sie dort tatsächlich Gedächtnisleistungen oder den Verlauf einer Alzheimer-Erkrankung beeinflussen, ist bislang offen. Dafür sind weitere Untersuchungen und schließlich klinische Studien erforderlich.

Die Forscher selbst betonen deshalb, dass das Verfahren derzeit keine verfügbare Behandlung für Alzheimer darstellt. Die Arbeit liefert vielmehr Hinweise darauf, dass die Behandlung des entzündlichen Umfelds im Gehirn neben der Bekämpfung von Beta-Amyloid und Tau ein weiterer Ansatzpunkt sein könnte.