Schätzungen zufolge leiden allein in Deutschland 1,4 Millionen, meist ältere Menschen, an der tückischen Gehirnerkrankung Alzheimer, die mit dem schleichenden Verlust der Persönlichkeit einher geht. Durch Proteinablagerungen im Gehirn, sog. Plaques, können die Neuronen Informationen nicht mehr weitergeben. Die Folge: Ganze Regionen des menschlichen Denkorgans sterben ab.
Bisher sind die Auslöser, die diese Prozesse in Gang bringen, noch wenig erforscht. Eine wirksame Alzheimer-Therapie würde dem Gesundheits- und Pflegewesen jährlich Milliardenausgaben ersparen, die Lebensqualität alter Menschen erhöhen und Menschenleben retten.
Zellschutz mit NF-kB
Bei gesunden Menschen, aktiviert ein Protein Namens NF-kB den Zellschutz und verhindert den neuronalen Zelltod. Dieses Protein versagt bei Alzheimerkranken zunehmend, wie die Forscherin Barbara Kaltschmidt durch ihre Forschungen an Mäusen herausgefunden hat.
Dabei hat die Aktivierung von NF-kB nicht in jedem Fall positive Auswirkungen auf die Alzheimersche Krankheit. Vielmehr hängt die Wirkung davon ab, in welcher Gehirnsubstanz NF-kB aktiviert wird. Je nach Zelltyp hat das Protein mal verhindernde, mal zerstörende Wirkung. Dazu muss man wissen, dass das menschliche und auch das tierische Gehirn im Wesentlichen aus zwei verschiedenen Zelltypen besteht:
- Neuronen, die für die Weiterleitung der Signale zuständig sind sowie
- Gliazellen, die als Stützgewebe fungieren.
Letztere bilden den weitaus größten Teil der Hirnsubstanz. Versuche brachten nun an den Tag, dass NF-kB-Aktivierung in den Gliazellen zu schwerwiegenden Entzündungen führen.
Mögliche Therapien sind also nur dann Erfolg versprechend, wenn es gelingt, die NF-kB-Aktivitäten so gezielt zu stimulieren, dass das Protein ausschließlich in den Neuronen wirksam wird. Durch undifferenzierte NF-kB-Aktivierung käme es zu einer globalen Entzündung im Gehirn.
"Offenbar hat NF-kB je nach Zelltyp unterschiedliche Funktionen", erklärt Kaltschmidt. Mit Blick auf mögliche Therapien ist diese Erkenntnis von großer Bedeutung. Der Biowissenschaftlerin der Universität Witten/Herdecke ist es nun erstmals gelungen, eine solch differenzierte Aktivierung nachzuweisen und auszulösen.
Hintergrund: Wie wirkt die Alzheimersche Krankheit?
Bei Alzheimererkrankten ist die Aktivierung des NF-kB-Proteins gestört. Den Neuronen gelingt es nicht mehr, ihren eigenen inneren Zellschutz über NF-kB zu aktivieren.
Die Folge: Die Neuronen des menschlichen Gehirns werden zunehmend mit toxischen Substanzen, so genannten b-Amyloid-Peptiden überschwemmt und büßen ihre Funktionsfähigkeit ein. Der neuronale Zelltod beginnt, die Plaque-Bildung wird forciert und das neuronale Netzwerk zerfällt - das Gehirn wird immer mehr zur zellulären Mülldeponie.
Mögliche Therapien müssten daher in einer frühen Phase der Krankheit die Fähigkeit der Neuronen stärken, weiterhin NF-kB zu aktivieren. Dies macht sie, so Erkenntnisse der Forschungsgruppe um PD Dr. Barbara Kaltschmidt, zu einem späteren Zeitpunkt resistent gegen hohe neurotoxische Aß-Konzentrationen, die aus den benachbarten Plaques heraus diffundieren, sowie Cytokinen der Gliazellen.
Die Folge: Die Neuronen bleiben trotz Alzheimer-Disposition weiterhin funktionsfähig.
