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Immunzellen teilen sich die Arbeit im Gehirn

Das Protein Alpha-Synuclein (aSyn) erfüllt in den Nervenzellen des Gehirns wichtige Aufgaben. Deren Moleküle können jedoch auch miteinander verklumpen und unlösliche Aggregate bilden, die Neuronen schädigen. Die Immunzellen des Gehirns, die Mikrogliazellen, versuchen daher, diese Aggregate abzubauen und zu entsorgen. Dieser Prozess ist zeitaufwendig und kann auch dazu führen, dass die Mikrogliazellen selbst zugrunde gehen.

Nun haben deutsche Forschende einen Mechanismus entdeckt, der den Zellen die Arbeit erleichtert. Demnach können sich die Mikrogliazellen spontan zusammenschließen, um der Gefahr gemeinsam Herr zu werden. Sie bilden schlauchähnliche Fortsätze aus, die an benachbarte Mikrogliazellen andocken. Durch diese Verbindungen werden aSyn-Aggregate dann unter den Partnern des Netzwerks verteilt. So müssen nicht einzelne Zellen die ganze Arbeit übernehmen. Plus, die Verbindungskanäle erfüllen einen weiteren Zweck: Über sie können Mikrogliazellen ihre Nachbarn aufpäppeln, wenn diese zu stark in Bedrängnis oder gar in Lebensgefahr geraten. Über die „nano-tubes“ werden auch Mitochondrien verschickt, die bedrängten Zellen zusätzliche Energie liefern.

Bei bestimmten Mutationen, die sich gehäuft bei Parkinsonkranken oder der Lewy-Körperchen-Demenz finden, ist sowohl der Transport des aSyns als auch der Mitochondrien beeinträchtigt. Dieser Befund und die Entdeckung, dass sich Mikrogliazellen zusammenschließen können, eröffnet möglicherweise neue therapeutische Perspektiven bei Erkrankungen wie Parkinson oder Demenz.

Referenz:
Universität Bonn
Microglia jointly degrade fibrillar alpha-synuclein cargo by distribution through tunneling nanotubes, Cell 2021; https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867421010540

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Ultraschall-Hirnstimulation bremst Hirnabbau bei Demenz

Bei neurologischen Erkrankungen wie der Alzheimer, Demenz oder der Parkinson-Krankheit gehen ständig Nervenzellen des Gehirns zugrunde. Dadurch kommt es zum Beispiel zu Erinnerungslücken, Sprachstörungen, Stimmungsschwankungen oder reduzierter Bewegungsfähigkeit sowie dem Muskelzittern bei Parkinson. Die Therapiemöglichkeiten bei diesen Erkrankungen sind limitiert, erfolgreiche Heilungsmethoden gibt es derzeit keine.

Eine Methode, den Abbau der Nervenzellen zumindest temporär zu verringern, wurde in Wien entwickelt. Die transkranielle Pulsstimulation mit Ultraschall (TPS) dringt dabei nicht-invasiv in alle Bereiche des Gehirns ein und aktiviert jene Nervenzellen, die zur Regeneration von Hirnfunktionen beitragen können. Klinische Daten aus früheren Untersuchungen zeigten, dass zwei bis vier Wochen Therapie mit transkranieller Pulsstimulation die funktionellen Netzwerke und die kognitive Leistungsfähigkeit der von Alzheimer betroffenen PatientInnen für bis zu 3 Monate verbessern können.

Eine aktuelle Studie untersuchte nun mittels Methoden der Magnetresonanz die Gehirnmorphologie und konnte zeigen, dass die für Alzheimer typische kortikale Atrophie (Gewebeschwund im Gehirn) durch TPS gebremst werden kann. „Wir fanden eine signifikante Korrelation zwischen neuropsychologischer Verbesserung und Dicke der Hirnrinde in Alzheimer-Demenz-kritischen Gehirnbereichen“, erklärt Studienleiter Roland Beisteiner, MedUni Wien.
Aufgrund der Effektivität und Attraktivität des nahezu nebenwirkungsfreien Verfahrens wurden bereits mehrere TPS Therapie- und Forschungszentren in Europa, Nordamerika und Asien eingerichtet.

Referenz:
Universität Wien
Transcranial ultrasound pulse stimulation reduces cortical atrophy in Alzheimer’s patients: A follow-up study. Alzheimers Dement 2021; https://alz-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/trc2.12121

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Demenzrisiko steigt mit frühem Diabetes

Neue Ergebnisse einer vor kurzem veröffentlichten Studie mit über 10 000 Studienteilnehmern legen nahe, dass jüngere Personen mit Diabetes später einmal besonders gefährdet sein könnten, eine Demenzerkrankung zu entwickeln.
Im Detail zeigte sich, dass Personen im Alter von 70 Jahren, bei denen kürzlich Typ-2-Diabetes diagnostiziert wurde, kein höheres Demenzrisiko aufwiesen als Personen ohne Diabetes. Gänzlich anders war das Bild für Personen, bei denen Diabetes mehr als 10 Jahre zuvor diagnostiziert worden waren: Sie wiesen das doppelte Demenzrisiko im Vergleich zu gleichaltrigen Personen ohne Diabetes auf. Insgesamt stieg das Demenzrisiko im Alter von 70 Jahren um 24 % für jeweils fünf Jahre, in denen Personen mit Diabetes gelebt hatten.

Offensichtlich bedingt die längere Krankheitsdauer eine Zunahme der Schäden, die durch Diabetes ausgelöst werden. Die Forscher nehmen an, dass ein chronisch erhöhter Blutzuckerspiegel im Laufe der Zeit sowohl große als auch kleine Blutgefäße im Körper schädigen kann. Diese Auswirkungen, die auch den Blutfluss zum Gehirn beeinträchtigen, sind vermutlich ein Grund, warum Diabetes mit Demenz verknüpft ist. Die Behandlung von Diabetes wiederum kann Episoden von niedrigen Blutzuckerspiegeln verursachen, was sich über längere Zeiträume ebenfalls nachteilig auf das Gehirn auswirken könnte.

Die Ergebnisse haben weitreichende Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit da die Häufigkeit von Diabetes weiterhin zunimmt und das Alter bei Krankheitsbeginn sinkt. Andere Studien zum Thema zeigen jedoch auch, dass Personen mit gut kontrolliertem Diabetes einen langsameren geistigen Verfall zeigen als diejenigen mit schlechter Krankheitskontrolle.

Referenz:
Université de Paris; University College London; Semmelweis University, Budapest
Association Between Age at Diabetes Onset and Subsequent Risk of Dementia, JAMA 2021; https://media.jamanetwork.com/news-item/investigating-association-between-age-at-diabetes-onset-subsequent-risk-of-dementia/

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Alzheimerforschung: Nervenzelle O identifiziert

„Im Alterungsprozess des Menschen kommt es in unseren Nervenzellen in steigendem Maße zu Fehlern“, erläutert Janine Kirstein von der Universität Bremen. „Bei Alzheimer kommt es beispielsweise zunehmend zu einer Anhäufung von fehlgefalteten Proteinen, die dann verklumpen und längliche, seilartige Strukturen (fibriläre Abeta-Aggregate) ausbilden.“ Diese „Zugseil-Strukturen“ können große Hirnareale befallen und führen schließlich zu Erkrankungen wie Alzheimer oder auch Parkinson – und im schlimmsten Falle zur Demenz mit allen verbundenen kognitiven Beeinträchtigungen.

Ihrer Arbeitsgruppe ist es nun gelungen, diesen Prozess sichtbar zu machen und vor allem den „Startpunkt“ der Krankheit – die „Nervenzelle 0“ – in Fadenwürmern zu identifizieren.

Mit Hilfe dieses Krankheitsmodells konnten sie zeigen, dass die Aggregation des Abeta Peptids in genau sechs Nervenzellen – den IL2-Neuronen – beginnt und sich von dort aus systematisch auf alle Nervenzellen ausweitet. Sie belegten auch, dass eine gezielte Hemmung der Abeta Aggregation in den IL2-Neuronen die Aggregationskaskade und Übertragung auf andere Neuronen verlangsamt. Zudem konnte eine Reduktion der Toxizität und eine Erhöhung der medianen Lebensspanne bei den Fadenwürmern beobachtet werden.

Die Ergebnisse aus der Forschung lassen es nun zu, auch beim Menschen gezielt auf die Nervenzellen zu fokussieren, in der neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer beginnen. „Man könnte zum Beispiel einen Marker entwickeln, der einen Rückschluss darüber zulässt, ob die Degeneration bereits begonnen hat“, so Kirstein. „Dementsprechend schneller könnte man dann handeln, um weitergehende Folgen zu vermeiden.“ Diese Erkenntnisse sind damit sowohl für die Diagnostik als auch für die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze hoch relevant.

Referenz:
Universität Bremen
Novel amyloid-beta pathology C. elegans model reveals distinct neurons as seeds of pathogenicity, Progress in Neurobiology 2021; https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301008220301623

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Alleinlebende haben erhöhtes Demenzrisiko

Bei alleinlebenden Personen über 55 Jahren erhöht sich das Demenzrisiko um etwa 30% gegenüber Menschen, die ihren Haushalt zumindest mit einer weiteren Person teilen. Die soziale Isolation stellt damit einen noch grösseren Risikofaktor dar, als bisher vermutet. Gleichzeitig, so Studienautor Dr. Roopal Desai, nimmt die Zahl alleinlebender Personen und die damit verbundene Vereinsamung zu.

Analysiert wurden die Daten von über 21.000 Personen aus 12 Studien, die entweder in Europa oder Asien durchgeführt wurden. Das Single-Leben erwies sich dabei als ein gewichtigerer Risikofaktor als körperliche Inaktivität, Bluthochdruck oder Übergewicht. Als Ursache werden Einsamkeit, Stress und das mögliche Fehlen von kognitiven Anreizen angeführt. Nachdem die Gründe des Alleinlebens nicht untersucht wurden, argumentieren die Autoren weiter, könnten auch Faktoren wie der Verlust eines Partners, eine Rolle spielen.

Referenzen:
University College London
Desai R et al.: Living alone and risk of dementia: A systematic review and meta-analysis Aging Research Reviews, 10. July 2020,
https://doi.org/10.1016/j.arr.2020.101122

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