Eine neue Denkweise über die Alzheimer-Krankheit hat zu einer Entdeckung geführt, die der Schlüssel zur Eindämmung des kognitiven Verfalls bei Alzheimer und anderen neurodegenerativen Erkrankungen sein könnte. Wissenschaftler der University of Virginia School of Medicine haben die Möglichkeit untersucht, dass Alzheimer zumindest teilweise durch die fehlgeleiteten Versuche des Immunsystems verursacht wird, DNA-Schäden im Gehirn zu reparieren. Ihre Forschungen zeigen, dass ein Immunmolekül namens STING die Bildung der schädlichen Plaques und Proteinverklumpungen vorantreibt, die für Alzheimer verantwortlich gemacht werden. Durch die Blockierung des Moleküls konnten Labormäuse vor geistigem Verfall geschützt werden, so die Forscher.
Wie die Entfernung von STING das Gehirn schützen kann
STING spielt eine wichtige Rolle im Immunsystem des Gehirns und könnte auch maßgeblich an der Entstehung von Parkinson, amyotropher Lateralsklerose (ALS oder Lou-Gehrig-Syndrom), Demenz und anderen Erkrankungen beteiligt sein, die zu Gedächtnisverlust führen. Das bedeutet, dass die Entwicklung von Therapien zur Kontrolle seiner Aktivität weitreichende Vorteile für viele Patienten haben könnte, die derzeit mit einer verheerenden Diagnose konfrontiert sind.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die DNA-Schäden, die sich im Laufe des Alterungsprozesses auf natürliche Weise ansammeln, eine STING-vermittelte Entzündung des Gehirns und neuronale Schäden bei Alzheimer auslösen“, so der Forscher John Lukens, PhD, Direktor des Harrison Family Translational Research Center für Alzheimer und neurodegenerative Erkrankungen an der UVA. „Diese Ergebnisse tragen dazu bei, zu erklären, warum das Alter mit einem erhöhten Alzheimer-Risiko verbunden ist, und eröffnen einen neuen Ansatz für die Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen.“
Alzheimer ist ein wachsendes Problem, die Erkrankungszahlen steigen stetig. Bis 2050 könnten rund 153 Millionen Menschen an Demenz leiden. Daher arbeiten Forscher fieberhaft daran, Wege zu finden, um die Krankheit besser zu verstehen und zu behandeln. Die Ursachen von Alzheimer sind nach wie vor unklar, aber Wissenschaftler erkennen zunehmend die Rolle des Immunsystems bei der Entstehung der Krankheit. STING ist Teil dieser Immunantwort; das Molekül hilft dabei, Viren und gestresste Zellen mit DNA-Schäden zu beseitigen.
STING ist zwar ein wichtiger Verteidiger des Gehirns, kann aber auch hyperaktiv werden und schädliche Entzündungen und Gewebeschäden verursachen. Das veranlasste Lukens und sein Team dazu, herauszufinden, welche Rolle es bei Alzheimer spielen könnte. Sie stellten fest, dass die Blockierung der Aktivität des Moleküls in Labormäusen unter anderem dazu beitrug, die Bildung von Alzheimer-Plaques zu verhindern, die Aktivität von Immunzellen, den sogenannten Mikroglia, zu verändern, und die Funktion wichtiger Gene umzulenken.
„Wir haben festgestellt, dass die Entfernung von STING die Aktivierung der Mikroglia um Amyloid-Plaques herum dämpfte, benachbarte Neuronen vor Schäden schützte und die Gedächtnisfunktion in Alzheimer-Modellmäusen verbesserte“, sagte die Forscherin Jessica Thanos vom Department of Neuroscience und Center for Brain Immunology and Glia (BIG Center) der UVA. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass STING schädliche Immunreaktionen im Gehirn auslöst, die neuronale Schäden verschlimmern und zum kognitiven Verfall bei Alzheimer beitragen.
Entwicklung wirksamer Behandlungen für die Alzheimer-Krankheit
Während Wissenschaftler andere Moleküle untersuchen, die für Alzheimer als wichtig gelten, ist STING laut den Forschern der UVA Health ein besonders attraktives Ziel für die Entwicklung neuer Therapien. Denn die Blockierung von STING scheint sowohl die Bildung von Amyloid-Plaques als auch die Entwicklung von Tau-Verklumpungen zu verlangsamen, den beiden Hauptverdächtigen für die Entstehung von Alzheimer. Andere Moleküle weisen keine derart starke Beteiligung auf und könnten zudem nur in sehr spezifischen – und sehr begrenzten – Stadien des Krankheitsverlaufs gezielt eingesetzt werden.
„Wir beginnen gerade erst, die komplexe Rolle der Aktivierung des angeborenen Immunsystems im Gehirn zu verstehen, und dies gilt insbesondere für den normalen und pathologischen Alterungsprozess“, so Thanos. „Wenn wir genau bestimmen können, welche Zellen und Signale diese Aktivierung aufrechterhalten, sind wir in einer viel besseren Position, um wirksam in den Krankheitsverlauf einzugreifen.“ Lukens‘ bahnbrechende Forschung hat zwar neue Türen im Kampf gegen Alzheimer geöffnet, aber es muss noch viel mehr getan werden, um die Ergebnisse in Behandlungen umzusetzen. Beispielsweise müssen Wissenschaftler die Rolle von STING im Körper – beispielsweise bei der Reaktion des Immunsystems auf Krebs – besser verstehen, um sicherzustellen, dass neue Behandlungen keine unerwünschten Nebenwirkungen haben.
Aber genau diese großen Fragen wollen Lukens und seine Mitarbeiter am Harrison Family Translational Research Center im Rahmen ihrer Bemühungen um die schnelle Entwicklung neuer Therapien klären, und letztendlich, so hoffen sie, auch Heilungsmethoden zu finden. Die Forscher hoffen, dass sie diese Arbeit der Entdeckung sicherer und wirksamerer Methoden zum Schutz des alternden Gehirns näher bringt, da dringend Behandlungen benötigt werden, die neuronale Schäden bei Alzheimer verlangsamen oder verhindern können. Wenn sie Aufschluss darüber gewinnen, wie STING zu diesen Schäden beiträgt, können sie möglicherweise ähnliche Moleküle identifizieren, und letztendlich wirksame krankheitsmodifizierende Behandlungen entwickeln.