Millionen Menschen sind weltweit von Alzheimer-Demenz betroffen. Ein typisches Kennzeichen der Krankheit ist die Anhäufung fehlgefalteter Amyloid-Beta-Proteine, die sich als Plaques zwischen den Nervenzellen ablagern. Einige Medikamente zielen darauf, diese Plaques aufzulösen und so das Fortschreiten der Krankheit zu verlangsamen. „Die Reduzierung von Amyloid-Beta hat sich bei der Behandlung der Alzheimer-Krankheit als wirksam erwiesen, aber die zugrundeliegende Annahme, dass Neuronen die Hauptquelle von pathogenem Amyloid-Beta sind, ist unbestätigt“, schreibt ein Team um Rikesh Rajani vom University College London.
Alzheimer-Gehirne untersucht
Um herauszufinden, ob neben den Neuronen auch weitere Zellen im Gehirn fähig sind, Amyloid-Beta zu produzieren, untersuchten Rajani und sein Team, welche Zelltypen die dafür erforderlichen Gene exprimieren. Dabei stellten sie fest, dass alle benötigten Gene auch in einer weiteren Zellart aktiv sind, in den sogenannten Oligodendrozyten. Dabei handelt es sich um eine Untergruppe der Gliazellen, die die Myelinscheide für die Axone der Nervenzelle bilden und somit eine wichtige Rolle für die Weiterleitung von Reizen spielen. „Bemerkenswert ist, dass viele Gene in Oligodendrozyten stärker exprimiert werden als in jedem anderen Zelltyp im Gehirn, insbesondere in Neuronen“, berichten die Forschenden.
Während Nervenzellen im Verlauf einer Alzheimer-Erkrankung zugrunde gehen, fanden Rajani und sein Team in Gehirnen verstorbener Alzheimer-Patienten eine erhöhte Anzahl an Oligodendrozyten in den tiefen Schichten der Hirnrinde. Um nachzuweisen, dass Oligodendrozyten nicht nur die Fähigkeit zur Amyloid-Beta-Produktion besitzen, sondern dies auch wirklich tun, züchtete das Forschungsteam diesen Zelltyp aus menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen. Tatsächlich produzierten alle auf diese Weise gewonnenen Oligodendrozyten Amyloid-Beta. Behandelte das Team die Zellen dagegen mit einem Medikament, dass eines der beteiligten Gene, genannt BACE1, unterdrückt, reduzierte sich die Menge des hergestellten Amyloid-Beta deutlich. „Das deutet darauf hin, dass die Produktion von Amyloid-Beta in Oligodendrozyten von BACE1 abhängig ist“, schreiben die Forschenden.
Auswirkungen bei lebenden Mäusen
Im nächsten Schritt testete das Team diese Erkenntnisse an Mäusen, die genetisch so verändert worden waren, dass sie Alzheimer-ähnliche Symptome entwickeln. Ähnlich wie bei Menschen mit Alzheimer bilden sich bei diesen Mäusen Plaques im Gehirn und bestimmte Nervenzellen sind hyperaktiv, was schließlich zu ihrer Degeneration führt. Wie Rajani und seine Kollegen zeigten, trug das von Oligodendrozyten produzierte Amyloid-Beta im Gehirn der Mäuse tatsächlich zur Bildung von Plaques bei. Blockierten die Forschenden jedoch das BACE1-Gen selektiv in den Oligodendrozyten, reduzierte das die Anzahl der Plaques um etwa 25 Prozent.
