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StartseiteForschung aktuellLiegt Alzheimer in den Genen?02.05.2014

Alzheimer-ForschungLiegt Alzheimer in den Genen?

Die dramatischen Folgen einer Alzheimer-Demenz sind bekannt: Das Gehirn schrumpft, das Gedächtnis, die Erinnerungen, die ganze Persönlichkeit eines Menschen verschwindet. Über die Gründe dafür zerbrechen sich Wissenschaftler noch die Köpfe. Ein Fachjournalist hat nun eine Debatte über genetische Ursachen der Krankheit angestoßen.

Von Marieke Degen

Eine Bewohnerin eines Altenheims in Freiburg geht auf eine Gehhilfe gestützt einen Gang entlang (AP)
Im Alter werden viele Menschen dement. Die Ursachen sind bisher ungeklärt. (AP)
Weiterführende Information

Rauchen erhöht Alzheimerrisiko (Deutschlandfunk, Forschung aktuell, 20.02.2013)

Mit ApoE gegen Alzheimer (Deutschlandfunk, Forschung aktuell, 10.02.2012)

Kann es sein, dass Alzheimer in den Genen liegt? Dass unser Erbgut allein darüber entscheidet, wer im hohen Alter an Alzheimer erkrankt und wer nicht? Dass es vielleicht sogar schon von Geburt an feststeht? Es ist nur eine Hypothese, die der Wissenschaftsjournalist Ulrich Bahnsen von der Zeit aufgestellt hat – aber eine Hypothese, über die selbst angesehene Wissenschaftler sagen:

"Im Moment ist das absolut spekulativ. Aber es erscheint schon plausibel, und ich denke, dass man das weiter untersuchen sollte."

Der Zeit-Journalist hat verschiedene Erkenntnisse über Alzheimer gesammelt und miteinander verknüpft. Erstens: Das Erbgut in den Zellen eines Menschen sieht nicht immer haargenau gleich aus. Jede Zelle hat unterschiedliche Mutationen – auch die Nervenzellen im Gehirn. Zweitens: Es gibt bestimmte Mutationen, die Alzheimer begünstigen. Drittens: Forscher vermuten seit Kurzem, dass sich Alzheimer wie eine Infektion im Gehirn ausbreitet. Die Hypothese, die sich aus all dem ableitet, lautet: Vielleicht wird der sporadische Alzheimer durch einzelne Nervenzellen ausgelöst, die auf ganz bestimmte Weise mutiert sind. Je mehr Nervenzellen betroffen sind, desto früher tritt die Krankheit auf.

"Es ist sehr verdienstvoll, mal eine Hypothese zur Alzheimerschen Erkrankung vorzustellen, die ein kleines bisschen abseits von den eingetretenen Wegen sich bewegt, die sonst so vorgestellt werden hauptsächlich in den Medien."

Thomas Arendt leitet das Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung in Leipzig. Für ihn ist die Hypothese nicht ganz neu: Er vermutet schon seit 30 Jahren, dass Veränderungen im Erbgut einzelner Nervenzellen bei Alzheimer eine Rolle spielen – genauer gesagt: Veränderungen im Chromosomensatz. 2007 konnte er seinen Verdacht erhärten.

"Also wir haben Gehirne von normalen Erwachsenen und von Alzheimerpatienten relativ systematisch aufgearbeitet, Hirnschnitte angefertigt, und dann an den Hirnschnitten mit bestimmten Darstellungsmethoden die Chromosomen in den einzelnen Nervenzellen visualisiert."

Normalerweise liegen in jeder Zelle zwei Chromosomensätze vor. Doch Thomas Arendt hat entdeckt, dass ein Teil der Nervenzellen drei oder sogar noch mehr Chromosomensätze enthielt.

"Es sind im normalen Gehirn etwa zehn Prozent, und es sind beim Alzheimerpatienten etwa 20, teilweise auch 30 Prozent."

Doch was hat ein erhöhter Chromosomensatz mit Alzheimer zu tun? Die Antwort liegt wahrscheinlich auf dem Chromosom 21. Dort befindet sich nämlich der Bauplan für ein Protein, das bei Alzheimer eine wichtige Rolle spielt: das A-Beta. A-Beta kann sich in eine giftige Form verwandeln und zu den alzheimertypischen Amyloid-Plaques verklumpen, die dann zum Tod der Nervenzelle führen.

"Wenn es mehrere Chromosomen in den Zellen gibt, dann ist natürlich auch das Gen, das für das Amyloid-Vorläufermolekül codiert, mehrfach vorhanden und dadurch kommt es dann auch einfach auch zu einer verstärkten Produktion dieses Proteins und dann natürlich auch zu einer verstärkten Bildung des Amyloids."

Massensterben von Nervenzellen im Gehirn

Bei Menschen mit Down Syndrom liegt das Chromosom 21 ganz regulär dreimal vor. Menschen mit Down Syndrom erkranken auch sehr häufig an Alzheimer, oft schon nach dem 40. Lebensjahr. Es gibt aber auch noch andere Menschen, die ebenfalls sehr früh an Alzheimer erkranken: Sie tragen von Geburt an eine bestimmte Mutation im Erbgut, durch die ebenfalls mehr giftiges A-Beta produziert wird. Bei beiden, bei Menschen mit Downsyndrom und bei Menschen mit familiär bedingtem Alzheimer, sind alle Körperzellen von den jeweiligen Mutationen betroffen. Vielleicht ist der Mechanismus beim sporadischen Alzheimer der gleiche – nur dass eben nur ein Teil der Nervenzellen verändert ist, und es deshalb länger dauert, bis die Krankheit ausbricht.

"Die Hypothese ist ja, dass einzelne Zellen, die bestimmte Mutationen in ihrem Erbgut tragen, eine Kaskade in Gang setzen könnten, die sich über das gesamte Gehirn ausbreitet."

John Collinge, Professor für Neurologie am University College in London, ist einer der weltweit führenden Prionforscher.

"Es gibt da zwei verschiedene Aspekte. Erstens: Wie hoch muss der Anteil an veränderten Nervenzellen im Gehirn sein, um an Alzheimer zu erkranken? Zweitens: Können die giftigen Proteine tatsächlich eine Art Flächenbrand im Gehirn entfachen?"

Ein Flächenbrand im Gehirn, ein Massensterben von Nervenzellen, ausgelöst durch fehlerhafte Proteine. Dieses Muster findet man bei Prionerkrankungen wie BSE oder Creutzfeldt-Jacob. Falsch-gefaltete Proteine – die Prionen – verwandeln ihre normalen Pendants ebenfalls in die gefährliche Form, wodurch sich die Krankheit im gesamten Gehirn ausbreitet. Es gibt Hinweise darauf, dass es bei Alzheimer ganz ähnlich abläuft: dass die giftige Variante von A-Beta die gesunden A-Beta-Proteine ansteckt, und so letzten Endes immer mehr Nervenzellen ins Verderben stürzt.

"Es ist aber nicht klar, ob das auch passieren kann, wenn am Anfang nur ein kleiner Teil der Zellen betroffen ist. Ob das einen Prozess in Gang setzen kann, der sich im restlichen, gesunden Hirn ausbreitet. Das wäre möglich, aber im Moment ist das reine Spekulation."

Welche Rolle spielt das Erbgut beim sporadischen Alzheimer? Auch Christian Haass würde das gerne herausfinden. Die Hypothese wissenschaftlich zu untersuchen sei aber schwierig, sagt der Demenzexperte aus München – selbst im Mausmodell.

"Man müsste im Prinzip, und wir denken da im Labor momentan drüber nach, einzelne Nervenzellen in einem gesunden Gehirn genetisch manipulieren, sodass diese einzelne Nervenzelle diese genetische Mutation trägt, die zum Beispiel einen familiären Alzheimer verursacht. Aber das ist technisch sehr schwer machbar. Und selbst wenn man das irgendwann hinkriegen würde, und das wird man wahrscheinlich irgendwann hinkriegen, ist es sehr schwer, das Ausbreiten, die Pathologie von dieser einzelnen Zelle zu sehen. Da wird zu wenig Pathologie produziert, als dass man das sichtbar machen kann."

Doch selbst wenn das Erbgut einzelner Nervenzellen für Alzheimer verantwortlich sein sollte: Die Behandlungsstrategien, an denen die Forscher zur Zeit arbeiten, würden immer noch funktionieren, sagt Christian Haass.

"Weil sämtliche Zielmoleküle, die wir zur Zeit bearbeiten, die würden in dem Fall genauso zutreffen. Das heißt, alle Arten von medikamentösen Behandlung, die man sich im Moment vorstellt, die würden bei dem Prinzip genauso greifen."

So auch die Impfung gegen Alzheimer, an der weltweit getüftelt wird. Durch die Impfung soll verhindert werden, dass sich die giftigen Amyloidplaques im Gehirn bilden. Bislang steckt sie noch in den Kinderschuhen, aber wenn der Ansatz funktioniert, dann würde er, sagt Christian Haass, bei allen Formen von Alzheimer wirken.

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