Gestörter Hirnstoffwechsel und Demenz Weiteres Protein als Biomarker für Alzheimer beschrieben

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Alzheimer kann als eine Form von Demenz verschiedene Ursachen haben und ist entsprechend schwierig frühzeitig zu diagnostizieren. Eine neue Studie zeigt nun die wesentliche Rolle eines bislang unterschätzten Proteins, welches das Risiko einer Alzheimer-Erkrankung entscheidend mitbestimmt.

Verschiedene Erkrankungen können zur Demenz führen. Die häufigste Ursache, die Alzheimer-Erkrankung, wird durch pathologische Ablagerungen der Proteine Amyloid-beta und Tau hervorgerufen. Diese Proteine dienen bereits als diagnostische Marker und sind Angriffspunkte für neue, vielversprechende Therapien.

Inzwischen weiß man, dass bei 20 bis 30 Prozent der Alzheimer-Betroffenen ein weiteres krankhaft verändertes Protein im Gehirn auftritt: Das Protein Alpha-Synuclein, welches auch bei anderen neurodegenerativen Erkrankungen wie der Parkinsonkrankheit und der Demenz mit Lewy-Körperchen eine zentrale Rolle spielt.

Zusammenspiel verschiedener Proteine beeinflusst Alzheimer-Prognose

Bereits bei frühen Formen der Alzheimer-Krankheit, der so genannten leichten kognitiven Störung, ist typischerweise ein verminderter Zuckerstoffwechsel des Gehirns zu beobachten. Wie eine neue Studie von Forschern der Universitätsmedizin Halle (UMH) nun gezeigt hat, ist diese Abnahme des Hirnstoffwechsels stärker ausgeprägt, wenn das Protein Alpha-Synuclein im Nervenwasser nachweisbar ist. „Alzheimer-Erkrankte mit Alpha-Synuclein als Co-Pathologie sprechen womöglich schlechter auf Therapien an, haben einen schnelleren kognitiven Verfall, abweichende klinische Verläufe und schlechtere Prognosen“, erklärt PD Dr. Christopher Weise, Letztautor der Studie und leitender Oberarzt in der Universitätsklinik und Poliklinik für Neurologie an der UMH. Er forscht schwerpunktmäßig auf dem Gebiet der Neurobildgebung bei Demenzerkrankungen.

Eine sorgfältige diagnostische Unterscheidung ist aber nicht nur für den Erfolg zukünftiger Therapien wichtig, sondern auch für die Gruppeneinteilung in klinischen Studien. „Lange Zeit war es schwierig bis unmöglich, diese Erkrankten zu identifizieren. Inzwischen gibt es neue, aber noch sehr aufwendige Methoden, mit denen sich pathologisches Alpha-Synuclein im Nervenwasser nachweisen lässt“, erläutert Dr. Samir Abu Rumeileh, langjähriger Wissenschaftler auf dem Gebiet der Biomarker im Nervenwasser bei neurodegenerativen Erkrankungen, Erstautor der Studie und Oberarzt in der Neurologie der UMH.

Alzheimer-Grundlagenforschung

Den Knoten im Gehirn verhindern: Stoppen diese Peptide die Alzheimer-Demenz?

Die Rolle des Proteins Alpha-Synuclein für die Diagnostik

Die hallesche Forschergruppe hat mit Partnern des Banner Alzheimer‘s Institute in Phoenix, USA, klinische, bildgebende und neurochemische Daten von insgesamt 766 Personen ausgewertet. Der Datensatz umfasste Informationen zu Biomarkern, die charakteristisch für Demenzerkrankungen sind, neuropsychologische Erhebungen sowie Bilder aus der Positronen-Emissions-Tomographie (PET), die den Zuckerstoffwechsel im Gehirn dreidimensional darstellen. 562 Personen wiesen eine leichte kognitive Störung auf, die noch keine Demenz ist, aber mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Vorstufe der Alzheimer-Krankheit sein kann. Die verbleibenden 204 Personen waren neurologisch gesunde Kontrollen.

Patienten mit leichter kognitiver Störung und einem Nachweis von pathologischem Alpha-Synuclein im Nervenwasser zeigten eine deutlich reduzierte Hirnstoffwechselaktivität im Vergleich zu Betroffenen ohne Alpha-Synuclein. Dies betraf sowohl Alzheimer-typische Regionen als auch Hirnregionen, die üblicherweise bei der Demenz mit Lewy-Körperchen betroffen sind. Die gleichen Ergebnisse wurden bei der Personengruppe mit einer neurochemisch bestätigten Alzheimer-Krankheit beobachtet. Daraus lässt sich ableiten, dass die hirnschädigenden Prozesse, die bei der Alzheimer-Krankheit ablaufen, durch eine Co-Pathologie mit dem Protein Alpha-Synuclein verstärkt sind.

Therapieempfehlungen brauchen verlässliche Biomarker

„In naher Zukunft könnte sich die Diagnose und Behandlung der Alzheimer-Krankheit grundlegend ändern“, sagt UMH-Oberarzt Weise. „Angesichts der kostenintensiven Antikörpertherapien bei Alzheimer, die bereits in einigen Ländern zugelassen sind, und der alternden Bevölkerung, unterstreichen die Studienergebnisse die Bedeutung einer ausführlichen, Biomarker-gestützten Charakterisierung der Betroffenen. Nur so wird ein sinnvoller therapeutischer Einsatz möglich sein.“ Wichtig sei zudem weitere Forschung. Inzwischen hat die Neurologie der UMH die neue Methode zur Bestimmung vom pathologischen Alpha-Synuclein für wissenschaftliche Zwecke am Standort etabliert und erhebt nun auch entsprechende Daten aus der Region.

Die Datenerfassung und -bereitstellung für dieses Projekt wurde von der Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) finanziert. Die Studie wurde durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Originalpublikation: Abu-Rumeileh S, Arajyan G, Reiman EM, Otto M, Weise CM; Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative. Contribution of alpha-synuclein pathology to cerebral glucose metabolism in patients with amnestic MCI. Alzheimers Dement. 2024 Aug 23; DOI: 10.1002/alz.14151.

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