Nervenzellen werden in regulierender Funktion beeinträchtigt.
Der Verlust von Zellkontakten, die im Gehirn den Botenstoff Acetylcholin ausschütten, führt dazu, dass Nervenzellen in ihrer regulierenden Funktion beeinträchtigt werden. Die betroffenen Interneurone wirken auf die Aktivität des Hippocampus – ein Hirnareal, das als Schaltzentrale des Gedächtnisses gilt. Damit haben Forscher des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen eine Erklärung für das schwindende Gedächtnis bei Alzheimer-Patienten gefunden.
Nervenzellen werden hyperaktiv
„Für gewöhnlich besteht eine fein austarierte Balance zwischen Erregung und Hemmung. Man vermutet, dass dieses Gleichgewicht bei Alzheimer aus dem Lot gerät. Infolgedessen können Nervenzellen hyperaktiv werden. Dabei kommt es zu Entladungen, die epileptischen Zuständen ähneln. Der Hippocampus zählt zu den ersten Hirnregionen, die bei Alzheimer davon betroffen sind. Dort finden Lern- und Gedächtnisvorgänge statt“, erklärt DZNE-Forscher Martin Fuhrmann.
Für ihre Studie haben die Forscher sogenannte O-LM Interneurone untersucht. Sie wirken regulierend auf andere Zellen des Hippocampus und sorgen dafür, die zelluläre Aktivität im Zaum zu halten. Diese hemmende Wirkung wird auch „Inhibition“ genannt. Die Bonner Experten trainierten Mäuse – gesunde und solche, die alzheimertypische Symptome aufwiesen – darauf, eine bestimmte Umgebung wiederzuerkennen. Überdies wurde untersucht, wie sich die Interneurone infolge der Lernaufgabe auf mikroskopischer Ebene veränderten.
Mäuse-Tests bestätigen Annahme
Für gewöhnlich werden beim Lernen bestehende Verbindungen zwischen Nervenzellen angepasst und neue geknüpft. Solche Veränderungen beobachteten die Wissenschaftler auch an den Interneuronen der gesunden Mäuse. Bei den Tieren mit Merkmalen von Alzheimer war die zelluläre Verschaltung jedoch gestört, teils waren Nervenverbindungen verkümmert. Außerdem hatten sie Schwierigkeiten, ihre Trainingsumgebung zu erkennen.
Die Forscher fanden heraus, dass dieser Effekt durch den Verlust besonderer Zellkontakte ausgelöst wurde, die normalerweise bis an die Interneurone heranreichen. „Schon im Frühstadium von Alzheimer gehen sogenannte cholinerge Verbindungen zugrunde. Ihr Name rührt daher, dass sie für gewöhnlich den Botenstoff Acetylcholin freisetzen. Manche dieser Verbindungen sind mit den Interneuronen verknüpft, die wir untersucht haben. Der Verlust dieser Kontakte wirkt sich unmittelbar auf die Interneurone aus. Ihre zelluläre Verdrahtung nimmt Schaden, was ihre Fähigkeit beeinträchtigt, andere Zellen zu inhibieren“, so Fuhrmann.
pte
Foto: dzne.de, Julia Steffen
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