Bei Morbus Alzheimer bilden sich im Gehirn sogenannte „senile Plaques“. Nervenzellen gehen zugrunde und die Hirnfunktionen versagen. Vieles ist noch unbekannt über diese Krankheit. Warum fällt es immer schwerer, sich etwas zu merken? Und warum kann man seine Aufmerksamkeit und Konzentration nicht mehr aufrechterhalten? Die Forschung hat ein weiteres wichtiges Puzzleteil gefunden, um zu verstehen, wie das Gehirn von Alzheimer-Patienten funktioniert. Man hofft, dass die Ergebnisse die Grundlage für die Entwicklung neuer Behandlungsmethoden für die Alzheimer-Krankheit in der Zukunft bilden können.
Untersuchung von Pupillenreaktionen, Verhalten und Gehirnaktivität
Eine neue Studie befasst sich mit Astrozyten, einer bestimmten Art von Neuronen. Astrozyten sind wichtige Handwerker im Gehirn, die die Nervenzellen umgeben und als Stützzellen fungieren. Sie sorgen dafür, dass die Nervenzellen normal funktionieren.
Die Forscherinnen und Forscher untersuchten verschiedene Dinge: Was passiert mit den Pupillen von Alzheimer-Mäusen, wenn sie sich bewegen, was machen die Mäuse dabei und was passiert im Gehirn? Mit Hilfe von genetisch kodierten Nanosensoren, die dort aufleuchten, wo im Gehirn Aktivität stattfindet, konnten sie die Kalziumsignale untersuchen, die von den Astrozyten erzeugt werden. Anschließend konnten sie die Vorgänge in Alzheimer-Mäusen mit denen in gesunden Mäusen vergleichen. Unter anderem wurde den Mäusen plötzlich ein Luftstoß ins Gesicht geblasen, um zu sehen, was passiert, wenn sie sich erschrecken.
Da die Wissenschaftler Mäuse untersuchen konnten, die nicht betäubt waren, sondern sich frei bewegen konnten, ergab sich ein etwas anderes Bild der Vorgänge im Gehirn als in früheren Studien. Wissenschaftler, die betäubte Alzheimer-Mäuse untersuchten, stellten fest, dass die Aktivität in diesen Zellen zunahm. Gleichzeitig ist bekannt, dass die Narkose die Astrozyten beeinflusst. In der neuen Studie zeigte sich, dass die Aktivität nicht unbedingt zunimmt. Stattdessen stellten die Forscher fest, dass die Kalzium-Signale in den Astrozyten schwächer waren, wenn die Mäuse herumliefen und wenn sie Angst hatten, im Vergleich zu gesunden Mäusen. Die Astrozyten der erkrankten Mäuse unterschieden sich auch deutlich von denen der gesunden Mäuse: Sie waren größer und hatten die Form und Expression bestimmter Proteine verändert, die mit Entzündungen in Verbindung gebracht werden.
Beschädigte Verbindungen zwischen Astrozyten und Konzentrationszentren
Man kann sich die Rolle der Astrozyten wie die eines Lautstärkereglers am Radio vorstellen, der viele Nervenzellen gleichzeitig beeinflussen kann. Bei Alzheimer-Mäusen scheint dieser Mechanismus gestört zu sein. Die verminderte Aktivität der Astrozyten könnte auf eine gestörte Verbindung zwischen diesen Zellen und einem der Systeme des Gehirns zurückzuführen sein, die mit Stress und Konzentration in Verbindung stehen.
Ein mögliches zukünftiges Medikament könnte Menschen mit Alzheimer helfen. Medikamente, die die Kalziumaktivität in Astrozyten beeinflussen, könnten die Gehirnfunktion von Alzheimer-Patienten verbessern.