Alzheimer Demenz, Beta-Amyloid und Tau-Protein im Blickpunkt

Zusammenhang mit Alzheimer-Demenz – das Tau-Protein ist ein natürlich im Gehirn vorkommendes Protein, dessen Funktion es ist, Nervenzellen dabei zu unterstützen, ihre Form zu bewahren. © AbbVie

Zusammenhang mit Alzheimer-Demenz – das Tau-Protein ist ein natürlich im Gehirn vorkommendes Protein, dessen Funktion es ist, Nervenzellen dabei zu unterstützen, ihre Form zu bewahren. © AbbVie

Zur Entstehung der Alzheimer-Demenz stehen vor allem die Beta-Amyloid-Peptide und das Tau-Protein im Blickpunkt der Forschung.

Forscher gehen heute davon aus, dass zwei Proteine eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von Alzheimer spielen. Einerseits sind das die beiden Beta-Amyloid-Peptide, die im Gehirn Ablagerungen, sogenannte Plaques, bilden. Wobei man als Peptide organische Verbindungen zwischen Aminosäuren bezeichnet. Andererseits ist das das Tau-Protein, das wesentlich an der Bildung von Neurofibrillenbündeln beteiligt ist. Im Grunde genommen versteht die Wissenschaft jedenfalls die Zusammenhänge zwischen Beta-Amyloid, Tau-Protein und Alzheimer Demenz immer besser.

 

Alzheimer Demenz besser verstehen

110 Jahre nach der Entdeckung durch den deutschen Psychiater Alois Alzheimer gibt die neurodegenerative Demenz-Erkrankung immer noch Rätsel auf.

Unter dem Strich leben heute über 50 Millionen Menschen mit einer Demenz. Das schwerwiegendste Symptom ist ein massiv verschlechtertes Denk- und Erinnerungsvermögen, das nicht mit dem normalen Alterungsprozess in Zusammenhang steht. Alzheimer ist die häufigste Form dieser neurodegenerativen Erkrankungen, mit ihr leben circa 60 bis 70 Prozent aller Demenz-Erkrankten.

Der Aufbau des Gehirns ist mit einem Autobahnnetz vergleichbar, das Informationen auf dem schnellsten Weg von A nach B bringt. Alzheimer hemmt diesen Verkehrsfluss Stück für Stück bis hin zum Kollaps des gesamten Systems. Forscher sind seit einem Jahrhundert damit beschäftigt, diesen Prozess zu verstehen.

Obwohl in unseren Breiten Millionen Menschen an dieser Form der Demenz erkrankt sind, kann Alzheimer heute weder verhindert noch geheilt werden. Deswegen kann man die aktuell verfügbaren Therapien nur im Sinne der palliativen Behandlung einsetzen, um die Verschlechterung der Symptome vorübergehend zu verlangsamen. Damit lässt sich die Lebensqualität der Patienten und der Angehörigen verbessern, die sich in der Pflege um sie kümmern.

 

Pathologische Anhäufung von Beta-Amyloid und Tau-Protein

Die Rolle von Beta-Amyloid und dessen anormale Ansammlung bei der Alzheimer-Erkrankung wurde seit den 1970er Jahren eingehend erforscht. Die Wissenschaft nahm an, dass durch die Ansammlung von Beta-Amyloid überlebenswichtige Prozesse für Zellen unterbrochen werden. In einem gesunden Gehirn kann sich Beta-Amyloid nicht ansammeln, da es regelmäßig abgebaut wird.

Einige Forscher gingen allerdings schon damals davon aus, dass Ansammlungen des Tau-Proteins ebenfalls eine Rolle bei den Gedächtnisstörungen spielen könnten. Dennoch haben sich Wissenschaftler erst deutlich später auf die Frage konzentriert, ob das Tau-Protein nicht nur eine der Ursachen von Alzheimer ist. Die Überlegungen und Hypothesen zum Tau-Protein standen zuerst eher im Sinne der Behandlung der Alzheimer-Demenz im Fokus. Bei Tau handelt es sich wie bei Beta-Amyloid um ein natürlich im Gehirn vorkommendes Protein. Seine Funktion ist es, Nervenzellen dabei zu unterstützen, ihre Form zu bewahren. Darüber hinaus ermöglicht es zelluläre Transportvorgänge über sogenannte Microtubuli. Das sind die „Autobahnen“ im Gehirn.

Im Grunde genommen gehen Forscher heute davon aus, dass bei Alzheimer Demenz die Tau-Proteine, die eigentlich eine wichtige Rolle bei der Weiterleitung von Informationen durch Nervenzellen im Gehirn spielen, aus dem Gleichgewicht geraten. Das Tau-Protein bindet dann nicht mehr nur an Microtubuli. Sondern es löst sich vermehrt ab und beginnt sich falsch zu falten. In Folge häuft es sich an und bildet faserige Strukturen. Dadurch kann es zu einer Blockade der „Autobahnen“ im Gehirn kommen. Schließlich kann das zum Absterben der Nervenzellen führen.

Der beschriebene Prozess breitet sich von Hirnareal zu Hirnareal aus, bis die gesamte Großhirnrinde betroffen ist. Die entstehenden Knäuel werden als Neurofibrillenbündel bezeichnet.

 

Prozesse zur Entstehung der Alzheimer Demenz besser verstehen lernen, um neue Therapien zu entdecken

Die anormale Anhäufung von β-Amyloid und Tau wird als entscheidende Ursache für die Blockade der Kommunikation zwischen Nervenzellen gesehen. So werden Prozesse, die für die Zellen überlebenswichtig sind, unterbrochen. Es ist nur noch nicht klar, auf welche Weise.

Tau beginnt sich in Arealen des Gehirns abzulagern, die für unser Erinnerungsvermögen und räumliches Gedächtnis verantwortlich sind. Sobald diese Regionen betroffen sind, äußern sich die ersten klinischen Symptome von Alzheimer: Vergesslichkeit und Orientierungslosigkeit.

Die Forschung kommt den Prozessen, die dieser pathologischen Struktur von Tau zugrunde liegen, allmählich auf die Schliche. Man ist auf dem besten Weg herauszufinden, wie sich das Tau-Protein ausbreitet, Fasern und lösliche Oligomere bildet und welche Beziehung zu Beta-Amyloid und der Alzheimer Demenz besteht.

Unter dem Strich suchen Wissenschaftler aktuell nach Wegen, Tau-Proteine in frühen Phasen der Alzheimer-Demenz daran zu hindern, Neurofibrillen zu bilden und sich im Gehirn auszubreiten.

 

Risiko für Demenz erkennen

Obwohl Alzheimer immer besser verstanden wird, ist es auch weiterhin eine Herausforderung zu erkennen, welche Menschen ein erhöhtes Risiko für Alzheimer haben. Dazu gibt es mittlerweile verschiedene Tests, um Alzheimer früh erkennen zu können. Auch immer mehr Biomarker – also Indikatoren – der Alzheimer-Erkrankung können identifiziert werden. Diese Entwicklungen können Ärzten dabei helfen, Menschen mit einem Risiko für Alzheimer frühzeitig zu identifizieren und bei Bedarf mit der Behandlung zu beginnen.


Literatur:

Nisbet RM, Götz J. Amyloid-Beta and Tau in Alzheimer’s Disease: Novel Pathomechanisms and Non-Pharmacological Treatment Strategies. J Alzheimers Dis. 2018;64(s1):S517-S527. doi: 10.3233/JAD-179907. PMID: 29562514.

Gao Y, Tan L, Yu JT, Tan L. Tau in Alzheimer’s Disease: Mechanisms and Therapeutic Strategies. Curr Alzheimer Res. 2018;15(3):283-300. doi: 10.2174/1567205014666170417111859. PMID: 28413986.

Scheltens P, Blennow K, Breteler MM, de Strooper B, Frisoni GB, Salloway S, Van der Flier WM. Alzheimer’s disease. Lancet. 2016 Jul 30;388(10043):505-17. doi: 10.1016/S0140-6736(15)01124-1. Epub 2016 Feb 24. PMID: 26921134.

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