Der Alterungsprozess macht sich oft auf bekannte Weise bemerkbar, von grauen Haaren und Falten bis hin zu Gedächtnislücken. Dies hat eine seit langem bestehende wissenschaftliche Frage aufgeworfen: Könnten einige dieser Veränderungen letztendlich verlangsamt, verhindert oder sogar rückgängig gemacht werden? Eine Studie, an der eine Gruppe von Wissenschaftlern der Xi’an Jiaotong-Liverpool-Universität, der Stanford-Universität, der Shanghai Jiao Tong-Universität und der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften beteiligt war, deutet auf eine faszinierende Möglichkeit hin. In Experimenten mit gealterten Mäusen stellten die Forscher fest, dass Nahrungsergänzungsmittel, die Verbindungen aus Ascidiacea – allgemein bekannt als Seescheiden – enthielten, mehrere mit dem Altern verbundene Anzeichen rückgängig machten.
Eine ungewöhnliche Quelle für Anti-Aging-Wirkstoffe
Seescheiden sind Meerestiere, die in Teilen Asiens verzehrt werden, darunter in Korea (wo sie als meongge oder 멍게 bekannt sind) und in Japan (hoya oder ホヤ). Sie gehören zu den Manteltieren (Tunicata) und sind biologisch bemerkenswert, weil sie trotz ihres einfachen, oft unbeweglichen Erscheinungsbildes zu den Chordatieren gehören und damit entwicklungsgeschichtlich mit den Wirbeltieren verwandt sind. Als ausgewachsene Tiere sitzen sie meist fest auf Felsen, Hafenanlagen oder anderen festen Oberflächen und filtern Meerwasser, um darin enthaltene Mikroorganismen und organische Partikel als Nahrung aufzunehmen. Einige Arten werden gezielt gezüchtet und in der asiatischen Küche als Delikatesse angeboten. Sie können roh gegessen werden und enthalten hohe Konzentrationen an sogenannten Plasmalogenen.
Plasmalogene sind eine Art von Lipiden, also Fettmolekülen, die einen wichtigen Bestandteil der Zellmembranen bilden. Sie kommen natürlicherweise im gesamten menschlichen Körper vor und sind besonders reichlich im Gehirn, im Herzen und in den Immunzellen vorhanden. Ihre Konzentration nimmt mit zunehmendem Alter tendenziell ab. Verringerte Plasmalogenkonzentrationen wurden auch bei verschiedenen neurodegenerativen Erkrankungen beobachtet, darunter Alzheimer und Parkinson. Dieser Zusammenhang hat Forscher dazu veranlasst, zu untersuchen, ob die Wiederherstellung des Plasmalogenspiegels dazu beitragen könnte, das Gehirn vor einigen der mit dem Altern verbundenen Veränderungen zu schützen.
Um diese Möglichkeit zu untersuchen, fügte das Team der Nahrung älterer Mäuse Plasmalogene hinzu und untersuchte, wie sich die Nahrungsergänzung sowohl auf ihr Verhalten als auch auf ihren Körper auswirkte. Die Ergebnisse waren bemerkenswert. Die behandelten Mäuse zeigten erhebliche Verbesserungen beim Lernen und wiesen zudem sichtbare körperliche Veränderungen auf. Professor Lei Fu, der korrespondierende Autor der Studie, sagte: „Unsere Forschung legt nahe, dass Plasmalogene möglicherweise nicht nur den kognitiven Verfall aufhalten, sondern kognitive Beeinträchtigungen im alternden Gehirn sogar rückgängig machen können. Zudem wachsen bei den mit Plasmalogenen gefütterten älteren Mäusen neue schwarze Haare, die dicker und glänzender sind als bei älteren Mäusen, die das Nahrungsergänzungsmittel nicht erhielten.“ Den Forschern zufolge liefert die Arbeit einen ersten detaillierten Einblick darin, wie Plasmalogene das alternde Gehirn beeinflussen könnten.
Ältere Mäuse zeigen ein verbessertes Gedächtnis
Um Lernen und Gedächtnis zu messen, verwendeten die Wissenschaftler ein gängiges Laborexperiment namens „Morris-Wasserlabyrinth“. Bei diesem Test werden Mäuse in ein Becken gesetzt, in dem sich eine versteckte Plattform befindet, auf der sie sich ausruhen können.
Da Mäuse es im Allgemeinen vorziehen, dem Wasser zu entkommen, lernen sie nach und nach, wo sich die Plattform befindet. Nach mehreren Trainingstagen erinnern sich jüngere Mäuse in der Regel an deren Position und schwimmen zügig darauf zu. Ältere Mäuse benötigen oft mehr Zeit, um die Plattform zu finden, was den mit dem Altern einhergehenden Rückgang der Lern- und Gedächtnisfähigkeit widerspiegelt. Nach fünf Tagen Training zeigten ältere Mäuse, denen Plasmalogene verabreicht worden waren, eine Leistung, die der jüngerer Tiere weitaus näher kam. Sie erreichten die Plattform deutlich schneller als ältere Mäuse, die das Präparat nicht erhalten hatten. Anschließend untersuchten die Forscher die Gehirne der Tiere, um herauszufinden, was diese Verbesserung erklären könnte.
Sie stellten fest, dass Mäuse, denen Plasmalogene verabreicht worden waren, über mehr Synapsen verfügten und dass diese Synapsen in einem besseren Zustand zu sein schienen als die jener der unbehandelten älteren Mäuse. Synapsen sind die winzigen Verbindungsstellen, über die Nervenzellen miteinander kommunizieren. Sie ermöglichen die Weiterleitung von Signalen durch neuronale Netzwerke und sind für das Lernen, das Gedächtnis und viele andere Gehirnfunktionen unverzichtbar.
Wiederherstellung von Verbindungen im alternden Gehirn
Synapsen sind in jungen Jahren äußerst anpassungsfähig. Diese Fähigkeit, sich zu verändern und neue Verbindungen zu bilden – oft als neuronale Plastizität bezeichnet –, hilft dem Gehirn, neue Informationen und Fähigkeiten zu erlernen. Mit zunehmendem Alter können Synapsen jedoch an der Zahl abnehmen und an Wirksamkeit verlieren. Eine ähnliche Verschlechterung wird auch mit neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht und kann zum Rückgang der kognitiven Fähigkeiten beitragen.
In dem Experiment schienen ältere Mäuse, die Plasmalogen-Ergänzungsmittel erhielten, besser in der Lage zu sein, neue neuronale Verbindungen zu bilden und neue Aufgaben zu erlernen als Mäuse, die eine normale Ernährung bekamen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Erhöhung der Plasmalogenzufuhr über die Nahrung dazu beitragen könnte, Synapsen vor bestimmten Formen altersbedingter Verschlechterung zu schützen. Die Forscher stellten zudem einen weiteren wichtigen Unterschied zwischen den Gruppen fest: Entzündungen im Gehirn waren bei den Mäusen, die Plasmalogene erhielten, deutlich geringer.
Entzündungen sind Teil der normalen Immunantwort des Körpers, doch chronische oder übermäßige Entzündungen im Gehirn können schädlich werden. Mit zunehmendem Alter des Gehirns kann die Immunaktivität aus dem Gleichgewicht geraten, was möglicherweise Nervenzellen schädigt und die Kommunikation zwischen den Synapsen stört. Anhaltende Entzündungen gelten zudem als wichtiger Faktor bei der Entstehung verschiedener neurodegenerativer Erkrankungen. Die bei den mit Plasmalogen behandelten Mäusen beobachtete Verringerung der Entzündungen könnte daher erklären, warum sie bei Lern- und Gedächtnistests bessere Leistungen zeigten.
Wie Plasmalogene möglicherweise wirken
Wissenschaftler wissen noch nicht genau, wie Plasmalogene aus der Nahrung diese Wirkungen hervorrufen. Professor Fu skizzierte mehrere mögliche Mechanismen. „Wir haben festgestellt, dass Plasmalogene die Anzahl der Moleküle, die das Wachstum und die Entwicklung von Neuronen und Synapsen im Gehirn unterstützen, deutlich erhöhen. Dies deutet darauf hin, dass Plasmalogene die Neuroregeneration fördern können. Es gibt zudem immer mehr Hinweise darauf, dass Plasmalogene die strukturellen Eigenschaften von Synapsen direkt beeinflussen. Plasmalogene könnten die Fluidität und Flexibilität der synaptischen Membranen erhöhen und so die Impulsübertragung zwischen Neuronen beeinflussen.“
Neuroregeneration bezeichnet die Reparatur, Erneuerung oder das Nachwachsen von Nervenzellen und ihren Verbindungen. Wenn Plasmalogene diesen Prozess unterstützen, könnten sie dem alternden Gehirn möglicherweise dabei helfen, einen Teil der für Gedächtnis und Lernen notwendigen neuronalen Schaltkreise zu erhalten oder wieder aufzubauen. Die Forscher glauben zudem, dass die Auswirkungen möglicherweise nicht auf das beschränkt sind, was direkt im Gehirn geschieht. Professor Fu verweist auf die Darm-Hirn-Verbindung als einen weiteren möglichen Wirkweg. Einige Studien hätten gezeigt, dass Plasmalogene aus der Nahrung die Mikroorganismen im Darm beeinflussen. Es sei weithin bekannt, dass die Verbindung zwischen den Organismen in unserem Darm und unserem Gehirn die Neurodegeneration beeinflusst. Möglicherweise ist es die Wirkung der Plasmalogene auf diese Verbindung, die die in dieser Studie beobachteten Verbesserungen beim Lernen und Gedächtnis verursacht.
Der Darm beherbergt riesige Gemeinschaften von Bakterien und anderen Mikroorganismen, die zusammen als Darmmikrobiom bezeichnet werden. Forschungsergebnisse deuten zunehmend darauf hin, dass diese Mikroben das Gehirn über Immunsignale, den Stoffwechsel und andere biologische Wege beeinflussen können. Wissenschaftler bezeichnen dieses wechselseitige Kommunikationssystem oft als Darm-Hirn-Achse.
Könnten Plasmalogene Menschen letztendlich helfen?
Professor Fu ist von den Ergebnissen so überzeugt, dass er selbst täglich ein Plasmalogen-Präparat einnimmt. „Wir zeigen erstmals, dass Plasmalogen-Präparate eine mögliche Interventionsstrategie zur Eindämmung der Neurodegeneration und zur Förderung der Neuroregeneration darstellen könnten. „Die orale Einnahme von Plasmalogenen könnte eine praktikable therapeutische Strategie zur Verbesserung der kognitiven Funktionen bei älteren Menschen sein.“
Die Ergebnisse sind faszinierend, stammen jedoch aus einem Tiermodell. Die bei Mäusen beobachteten Verbesserungen bedeuten nicht zwangsläufig, dass der Verzehr von Seescheiden oder die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln, die Plasmalogen enthalten, den Alterungsprozess beim Menschen umkehren wird. Es wären weitere Untersuchungen erforderlich, um festzustellen, ob ähnliche Effekte auch beim Menschen auftreten, welche Dosierungen wirksam sein könnten und ob eine langfristige Einnahme sicher ist.
Besonders interessant ist die Frage, ob Plasmalogene überhaupt in ausreichender Menge vom Körper aufgenommen und für das Gehirn verfügbar gemacht werden können. Erste Untersuchungen zeigen, dass bestimmte Plasmalogenpräparate oder ihre Vorstufen den Plasmalogenspiegel im menschlichen Körper erhöhen können. Noch ist jedoch unklar, ob dies allein ausreicht, um die Funktion der Nervenzellen nachhaltig zu verbessern. Möglicherweise wirken Plasmalogene auf mehrere biologische Prozesse gleichzeitig. Sie könnten die Stabilität von Zellmembranen und Synapsen unterstützen, Entzündungsprozesse im Gehirn beeinflussen und möglicherweise auch über die Darm-Hirn-Achse wirken. Diese Mechanismen sind jedoch noch Gegenstand der Forschung. Auch bei der Sicherheit und der richtigen Dosierung gibt es offene Fragen. Die bisherigen Humanstudien waren meist relativ klein und liefen nur über einige Wochen oder Monate. Ob eine langfristige Einnahme tatsächlich sicher und sinnvoll ist, muss deshalb noch genauer untersucht werden.
Dennoch eröffnen die Ergebnisse eine ungewöhnliche Möglichkeit. Eine in einem essbaren Meerestier vorkommende Verbindung könnte Wissenschaftlern einen neuen Ansatz bieten, um zu untersuchen, wie sich das Altern auf das Gehirn auswirkt und ob sich einige dieser Veränderungen möglicherweise rückgängig machen lassen.