Artikel zur Langlebigkeit

„Liebeshormon“ Oxytocin kehrt Amyloid-Plaques der Alzheimer-Krankheit um

das „Liebeshormon“ Oxytocin könnte eine neue Therapie für die Alzheimer-Krankheit sein
  • Hippocampi von Mäusen mit Amyloid-Beta-Plaques (ein Hinweis auf die Alzheimer-Krankheit) hatten eine beeinträchtigte synaptische Plastizität, bis das „Liebeshormon“ Oxytocin hinzugefügt wurde, das die Wirkung von Amyloid-Beta umkehren konnte. 

  • Synaptische Plastizität ist die Fähigkeit von Synapsen zwischen Neuronen, sich im Laufe der Zeit an Veränderungen der Signalaktivität anzupassen

  • Oxytocin erleichtert zelluläre chemische Aktivitäten, die das Signalpotential der Neuronen und die Bildung von Erinnerungen stärken, beispielsweise durch den Zustrom von Kalziumionen.

Dieser Artikel wurde in den News der Tokyo University of Science veröffentlicht: 

Wissenschaftler entdecken erstmals, dass Oxytocin eine potenzielle neue Therapieoption für kognitive Störungen wie die Alzheimer-Krankheit sein könnte

Die Alzheimer-Krankheit beeinträchtigt zunehmend das Gedächtnis und die kognitiven Fähigkeiten einer Person, was häufig zu Demenz führt. Im Zuge der Bemühungen, neue Behandlungsmöglichkeiten für diese Krankheit zu finden, zeigt eine kürzlich von Wissenschaftlern aus Japan durchgeführte bahnbrechende Studie, dass Oxytocin – das Hormon, von dem wir allgemein wissen, dass es Gefühle der Liebe und des Wohlbefindens hervorruft – auch einige der durch Amyloid-Plaques verursachten Schäden wirksam umkehren kann im Lern- und Gedächtniszentrum des Gehirns in einem Tiermodell der Alzheimer-Krankheit.

Die Alzheimer-Krankheit ist eine fortschreitende Erkrankung, bei der die Nervenzellen (Neuronen) im Gehirn einer Person und die Verbindungen zwischen ihnen langsam degenerieren, was zu schwerem Gedächtnisverlust, geistigen Defiziten und einer Verschlechterung der motorischen Fähigkeiten und der Kommunikation führt.

Eine der Hauptursachen für Alzheimer ist die Ansammlung eines Proteins namens Amyloid β (Aβ) in Clustern um Neuronen im Gehirn, was deren Aktivität beeinträchtigt und deren Degeneration auslöst.

Studien an Tiermodellen haben ergeben, dass eine zunehmende Aggregation von Aβ im Hippocampus – dem wichtigsten Lern- und Gedächtniszentrum des Gehirns – zu einem Rückgang des Signalübertragungspotenzials der darin befindlichen Neuronen führt.

Diese Degeneration beeinflusst eine spezifische Eigenschaft der Neuronen, die „synaptische Plastizität“ genannt wird. Dabei handelt es sich um die Fähigkeit von Synapsen (dem Ort des Signalaustauschs zwischen Neuronen), sich im Laufe der Zeit an eine Zunahme oder Abnahme der Signalaktivität anzupassen.

Synaptische Plastizität ist entscheidend für die Entwicklung von Lern- und kognitiven Funktionen im Hippocampus. Daher standen Aβ und seine Rolle bei der Entstehung kognitiver Gedächtnisstörungen und -defizite im Mittelpunkt der meisten Forschungsarbeiten zur Suche nach Behandlungsmöglichkeiten für Alzheimer.

Um diese Forschungsbemühungen voranzutreiben, hat sich nun ein Team japanischer Wissenschaftler unter der Leitung von Professor Akiyoshi Saitoh von der Tokyo University of Science mit Oxytocin befasst, einem Hormon, das üblicherweise für seine Rolle im weiblichen Fortpflanzungssystem und bei der Auslösung von Liebesgefühlen bekannt ist und Wohlbefinden.

„Kürzlich wurde festgestellt, dass Oxytocin an der Regulierung der Lern- und Gedächtnisleistung beteiligt ist, aber bislang befasst sich keine frühere Studie mit der Wirkung von Oxytocin auf Aβ-induzierte kognitive Beeinträchtigungen“, sagt Prof. Saitoh. Als die Gruppe von Prof. Saitoh dies erkannte, machte sie sich daran, die Zusammenhänge zu ermitteln.

Prof. Saitoh und sein Team perfundierten zunächst Schnitte des Hippocampus der Maus mit Aβ, um zu bestätigen, dass Aβ dazu führt, dass die Signalfähigkeit der Neuronen in den Schnitten abnimmt oder – mit anderen Worten – ihre synaptische Plastizität beeinträchtigt. Bei zusätzlicher Perfusion mit Oxytocin nahmen jedoch die Signalfähigkeiten zu, was darauf hindeutet, dass Oxytocin die durch Aβ verursachte Beeinträchtigung der synaptischen Plastizität umkehren kann.

Um herauszufinden, wie Oxytocin dies erreicht, führten sie eine weitere Versuchsreihe durch. In einem normalen Gehirn wirkt Oxytocin durch Bindung an spezielle Strukturen in den Membranen von Gehirnzellen, sogenannte Oxytocinrezeptoren.

Die Wissenschaftler „blockierten“ diese Rezeptoren in den Hippocampusschnitten der Maus künstlich, um zu sehen, ob Oxytocin die Aβ-induzierte Beeinträchtigung der synaptischen Plastizität umkehren könnte, ohne an diese Rezeptoren zu binden. Wenn die Rezeptoren blockiert waren, konnte Oxytocin die Wirkung von Aβ erwartungsgemäß nicht umkehren, was zeigt, dass diese Rezeptoren für die Wirkung von Oxytocin unerlässlich sind.

Es ist bekannt, dass Oxytocin bestimmte zelluläre chemische Aktivitäten erleichtert, die für die Stärkung des neuronalen Signalpotentials und die Bildung von Erinnerungen wichtig sind, beispielsweise den Zustrom von Kalziumionen.

Frühere Studien haben vermutet, dass Aβ einige dieser chemischen Aktivitäten unterdrückt. Als die Wissenschaftler diese chemischen Aktivitäten künstlich blockierten, stellten sie fest, dass die Zugabe von Oxytocin zu den Hippocampusscheiben die durch Aβ verursachte Schädigung der synaptischen Plastizität nicht rückgängig machte.

Darüber hinaus fanden sie heraus, dass Oxytocin selbst keinen Einfluss auf die synaptische Plastizität im Hippocampus hat, aber irgendwie in der Lage ist, die negativen Auswirkungen von Aβ umzukehren. 

Prof. Saitoh bemerkt: „Dies ist die erste Studie weltweit, die gezeigt hat, dass Oxytocin Aβ-induzierte Beeinträchtigungen im Hippocampus der Maus umkehren kann.“ Dies ist nur ein erster Schritt und es müssen noch weitere Untersuchungen in vivo an Tiermodellen und dann am Menschen durchgeführt werden, bevor ausreichende Erkenntnisse gesammelt werden können, um Oxytocin in ein Medikament gegen Alzheimer umzuwandeln.

Aber Prof. Saitoh bleibt hoffnungsvoll. Er kommt zu dem Schluss: „Derzeit gibt es keine ausreichend zufriedenstellenden Medikamente zur Behandlung von Demenz, und neue Therapien mit neuartigen Wirkmechanismen sind wünschenswert.“ Unsere Studie legt die interessante Möglichkeit nahe, dass Oxytocin eine neuartige therapeutische Modalität für die Behandlung von damit verbundenem Gedächtnisverlust sein könnte mit kognitiven Störungen wie der Alzheimer-Krankheit. Wir gehen davon aus, dass unsere Erkenntnisse einen neuen Weg zur Entwicklung neuer Medikamente zur Behandlung der durch die Alzheimer-Krankheit verursachten Demenz eröffnen werden.“

Diese Studie wurde veröffentlicht in Biochemische und biophysikalische Forschungskommunikation im Juli 2020. 



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