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Das Wichtigste in Kürze
- Die Ursachen von Alzheimer sind noch nicht völlig geklärt.
Ziemlich sicher aber spielen verklumpte Eiweissfragmente in den Zellzwischenräumen von Gehirnzellen eine wichtige Rolle. Wenn Fruchtfliegen oder auch Mäuse gentechnisch so verändert werden, dass sie mehr dieser Klumpen bildenden Eiweissfragmente namens Amyloid-Beta produzieren, entwickeln sie Symptome, die einer Alzheimer-Erkrankung gleichen.
«Uns war bekannt, dass Fruchtfliegen zusehends Lernprobleme zeigen, wenn sie in allen Nervenzellen Amyloid-Beta bilden», erläutert Simon Sprecher, Professor am Departement für Biologie der Universität Freiburg. Wurde die Produktion der Eiweissfragmente auf die Gedächtniszentren im Gehirn der Fruchtfliegen beschränkt, lernten sie erstaunlicherweise genauso gut wie gesunde Fliegen. Allerdings vergassen sie das Gelernte schon nach zwei Stunden.
Lernen bedeutet im Fall der Labor-Fruchtfliegen, einen bestimmten Duft mit einer Bestrafung (Stromstössen etwa) und einen anderen mit einer Belohnung (Zucker zum Beispiel) verbinden.
In weiteren Versuchen behandelten das Forscher-Team die Fruchtfliegen mit einem Medikament gegen Epilepsie oder auch mit einem Schlafmittel. Dadurch konnten sie die Gedächtnisdefizite der genetisch veränderten Fruchtfliegen beheben. «Schlafen spielt eine wichtige Rolle bei der Verhinderung des durch Amyloid-Beta verursachten Gedächtnisverfalls», lautet das Fazit von Sprechers Crew in der Fachzeitschrift «PLOS Biology».
Sowohl das Medikament gegen Epilepsie wie auch der Schlaf schwächten die Erregbarkeit von Nervenzellen ab. Genau diese Nervenzellen sind bei Patientinnen und Patienten während der Vorstufe der Alzheimer-Erkrankung übermässig erregbar. «Vergessen ist ein aktiver und streng regulierter biologischer Vorgang», halten die Forschenden in ihrem Fachbeitrag fest.
Dass die gentechnisch veränderten Fruchtfliegen nur Gedächtnisprobleme, aber noch keine Lernschwierigkeiten aufweisen, führt das Team auf den Umstand zurück, dass die Verbreitung der Amyloid-Beta-Klumpen auf die Riechzentren beschränkt ist. Das Tier-Modell spiegelt demnach ausschliesslich ein frühes Stadium der Alzheimer-Erkrankung.
Die Alzheimer-Krankheit ist die häufigste Ursache für Demenz bei älteren Menschen. Gemäss den Zahlen der Gesellschaft Alzheimer Schweiz leben aktuell knapp 150’000 Menschen mit Demenz in der Schweiz, aufgrund der demografischen Entwicklung dürften sich die Fälle bis ins Jahr 2050 mehr als verdoppeln.
Alzheimer geht mit einer fortschreitenden Abnahme der kognitiven Funktionen sowie einem allmählichen Gedächtnisverlust einher, viele Patientinnen und Patienten entwickeln dabei auch Schlafstörungen.
*Fachpublikationslink https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001412