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2021-09-24
Die Alzheimer-Krankheit wurde 1907 zum ersten Mal von Alois Alzheimer, einem deutschen Psychiater beschrieben. Er führte eine mikroskopische Untersuchung des Gehirns seiner demenzkranken Patientin Auguste D. durch und entdeckte zwei Arten von Hirnschädigungen.
Senile Plaques und Neurofibrillenbündel. Daraus schloss er auf eine eigenartige Krankheit der Hirnrinde. Über 100 Jahre später ist die Forschung dank moderner wissenschaftlicher Methoden beim Verständnis dieser Krankheit einen großen Schritt weitergekommen.
Wir wissen jetzt, dass das Gehirn aus Neuronen besteht, die so miteinander verbunden sind, dass sie ein riesiges Netzwerk bilden. Die Verbindungen heißen Synapsen und ermöglichen die Übermittlung von Informationen von einer Nervenzelle zur anderen.
Bei der Alzheimer-Krankheit kommt es im Gehirn der Patienten bereits zehn bis fünfzehn Jahre vor dem Auftreten der ersten Symptome hauptsächlich zu zwei Veränderungen. Zu Plaques: das sind Ablagerungen von Beta-Amyloid Eiweiß außerhalb der Nervenzelle.
Und zu Tau Fibrillen: das ist eine veränderte Ansammlung von Tau Proteinen in der Nervenzelle. Wie entstehen Alzheimer-Plaques? Das Amyloid Vorläuferprotein oder Amyloid Precursor Protein (APP) ist ein natürlich im Körper vorkommendes Protein, das die Zellmembran der Neuronen durchspannt.
Wird das APP durch bestimmte Enzyme zerschnitten, wird das Proteinfragment Beta-Amyloid freigesetzt, das im Körper abgebaut wird. Bei der Alzheimer-Krankheit besteht hier ein Ungleichgewicht. Das Beta-Amyloid wird nicht mehr reguliert und befindet sich in zu großen Mengen außerhalb der Zellen.
Die Proteine verklumpen dort und bilden unlösliche Plaques. Wie entstehen Tau Fibrillen? Wenn eine Nervenzelle mit einer anderen kommuniziert läuft ein elektrisches Signal vom Zellkörper, dem Soma, zur Synapse.
Das Signal durchläuft das Axon, dessen Struktur durch ein Zytoskelett aus Mikrotubuli aufrechterhalten wird. Diese Mikrotubuli wiederum bleiben durch das Tau-Protein stabil. Bei der Alzheimer-Krankheit ist das Tau-Protein chemisch verändert und wird fehlerhaft.
Die Mikrotubuli fallen auseinander, das Zytoskelett der Nervenzelle zerfällt. Loses Protein sammelt sich dann in der Nervenzelle und lagert sich fadenförmig zusammen. Ohne Zytoskelett degenerieren die Neuronen.
Die Anzahl der Synapsen verringert sich und die Verbindungen zwischen ihnen gehen verloren. Andere Abzweigungen am Zellkörper, die Dendriten, bilden sich ebenfalls zurück. Durch die abnorme Ansammlung von Tau-Protein in der Nervenzelle entstehen Fibrillen.
Dies führt schließlich zum Absterben des Neurons. Wie breiten sich die Schädigungen im Gehirn aus? Tau-Fibrillen und Beta Amyloid Plaques bilden sich nicht gleichzeitig in den gleichen Hirnarealen.
Und auch der zeitliche Ablauf bei ihrer Bildung ist unterschiedlich. Tau-Fibrillen entwickeln sich zuerst in einer Hirnregion namens Hippocampus, die wichtig ist für die Gedächtnisbildung und das Lernen. Dann breiten sie sich aus und der fortschreitende Neuronenverlust zeigt sich zunehmend im gesamten Gehirn.
Durch die Schrumpfung des Gehirns kommt es dann zu umfassenden Funktionsstörungen. Und dieser Verlauf hängt mit den klinischen Symptomen der Alzheimer-Krankheit zusammen. Erst treten Gedächtnisprobleme auf, dann folgen Schwierigkeiten mit Sprache und Erkennen und Probleme mit der Gestik.
Alzheimer-Plaques breiten sich auf andere Weise aus. Zuerst werden Ablagerungen in einem Teil der Hirnrinde, dem Isokortex beobachtet, später im Hippocampus. Die Pathologie schreitet fort und findet sich schließlich im gesamten Gehirn, erfolgt aber nicht zeitgleich mit den klinischen Symptomen der Krankheit.
Besonders im Hinblick auf die Ursachen der Alzheimer-Krankheit gibt es auf viele Fragen noch keine Antwort. Wir wissen, dass sich Alzheimer nur entwickeln kann, wenn beide Schädigungen vorliegen. Diskutiert wird, welche Schädigung zuerst entsteht.
Tau-Fibrillen oder Plaques? Therapieansätze, die dem Abbau von Alzheimer-Plaques dienen sollten, sind in klinischen Studien mehrfach gescheitert. Tatsächlich besteht kein kausaler Zusammenhang zwischen den Symptomen der Krankheit und Alzheimer-Plaques.
Deren Verminderung reicht zur Heilung der Krankheit also nicht aus. Angenommen wird, dass kleinere lösliche Formen von Beta-Amyloid sogenannte Oligomere lange vor der Bildung der Plaques vorhanden sind.
Diese scheinen sehr zerstörerisch zu sein, wenn sie sich an die Synapsen binden und dort die Kommunikation zwischen den Neuronen stören. Die Giftigkeit dieses Proteins und dessen Verklumpung zu Plaques könnte die Veränderung der Tau-Proteine hervorrufen, die dann wiederum zum Absterben der Nervenzellen führt. Das endgültige Fazit steht noch aus.
Trotz aller Fortschritte ist der Zusammenhang der Veränderungen von Beta-Amyloid und Tau-Protein noch nicht geklärt. Wie laufen die molekularen Mechanismen der Demenzen genau ab? Welche Rolle spielen genetische und Umweltfaktoren bei der Entstehung der Alzheimer-Krankheit?
Um diese Fragen zu beantworten, ist die wissenschaftliche Forschung unerlässlich. Wissenschaftler erarbeiten ein immer besseres Verständnis der Alzheimer-Krankheit in ihrer ganzen Komplexität. Und neue Forschungsansätze geben Schritt für Schritt Anlass zur berechtigten Hoffnung auf ein Leben ohne Alzheimer.
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