Herzamyloid könnte Alzheimer-Symptomen vorausgehen; Gehirnstudie kartiert Krankheitstreiber
Eine klinische Studie untersucht, ob mittels Echokardiographie Herzamyloid als frühes Anzeichen von Alzheimer erkannt werden kann, während Laborforschung eine zweiphasige Genexpressionskaskade im Gehirn kartiert, die neue therapeutische Ziele identifiziert.
Zwei neue Studien bieten komplementäre Einblicke in die Alzheimer-Krankheit: Eine zeigt, dass Amyloidablagerungen im Herzen eine frühere Diagnose ermöglichen könnten, während die andere eine zweiphasige molekulare Kaskade im Gehirn kartiert, die potenzielle therapeutische Ziele identifiziert.
Forscher des del Monte Labs an der Medical University of South Carolina entdeckten bereits zuvor, dass die für die Alzheimer-Gehirnpathologie charakteristischen Plaques und Tangles auch in den Herzen von Menschen mit Kardiomyopathie und Herzinsuffizienz auftreten. Darauf aufbauend zielt eine neue Studie darauf ab, biologische Marker für die Früherkennung sowohl von Hirn- als auch von Herzerkrankungen zu finden. Die Studie umfasst drei Gruppen: Menschen mit Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion, Menschen mit Alzheimer-Krankheit und gesunde Kontrollpersonen. Die Teilnehmer geben Blut- und Urinproben ab und unterziehen sich körperlichen Untersuchungen, kognitiven Tests, Elektrokardiogrammen und Echokardiogrammen. Die Arbeit, die durch eine anonyme Spende unterstützt wird, vergleicht die Echokardiographie mit der PET-Bildgebung zur Diagnose von Amyloid im Herzen und möglicherweise im Gehirn.
„Wir könnten Alzheimer vorab mit einer Echokardiographie diagnostizieren“, sagte del Monte. Mausmodelle deuten darauf hin, dass Amyloidansammlungen möglicherweise früher im Herzen als im Gehirn auftreten, was die Möglichkeit eröffnet, Alzheimer vor dem Auftreten kognitiver Symptome vorherzusagen. Die Studie umfasst zwei erste Besuche mit Nachuntersuchungen nach vier und acht Jahren.
Unabhängig davon entwickelt das Team von del Monte experimentelle Antikörper zur Beseitigung von Plaques bei Herzinsuffizienz; ein patentierter Antikörper reduzierte Plaques und verbesserte die Herzfunktion in Labortests, allerdings führten Nebenwirkungen zur Arbeit an weiteren Kandidaten. Die langfristige Vision umfasst eine hybride Herz-/Hirnklinik, in der Neurologen, ein Kardiologe und andere Spezialisten bei der Patientenversorgung zusammenarbeiten.
In einer in Molecular Psychiatry veröffentlichten Studie integrierten Forscher des Baylor College of Medicine und des Duncan Neurological Research Institute postmortale humane Genexpressionsdaten des Gehirns mit Fruchtfliegenexperimenten, um Ursache-Wirkungs-Ereignisse zu entwirren, die zur Neurodegeneration führen. Das AMP-AD-Konsortium analysierte etwa 2.000 Gehirngewebeproben und identifizierte 30 mit Alzheimer assoziierte Genexpressionsnetzwerke, insbesondere solche, die an Immun- und synaptischen Funktionen beteiligt sind.
Die Forscher testeten 344 Gene in Fruchtfliegen. Die Aktivierung von Immunantwortgenen, deren Expression in Alzheimer-Gehirnen erhöht ist, förderte die Neurodegeneration, während das Ausschalten synaptischer Gene, deren Expression bei der Krankheit reduziert ist, die Gehirnzellen tatsächlich schützte. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die reduzierte Expression synaptischer Gene tatsächlich eine kompensatorische Reaktion auf die schädliche Überaktivität der Gehirnzellen darstellen könnte“, sagte der korrespondierende Autor Dr. Joshua Shulman.
Basierend auf diesen Ergebnissen schlägt das Team ein zweiphasiges Modell vor: Früh in der Alzheimer-Erkrankung lösen Amyloid-Plaques eine Zunahme synaptischer Gene aus, was Gehirnzellen hyperaktiv macht und zur Schädigung beiträgt. Später scheinen Tau-Tangles die Expression dieser gleichen Gene als Schutzreaktion zu reduzieren, aber die Kompensation reicht nicht aus, um den kognitiven Abbau zu stoppen. Die Ergebnisse heben spezifische Treibergene und Signalwege hervor, die als Ziele für künftige Therapien dienen könnten.