Die für Alzheimer typischen Eiweiß- Plaques im Gehirn können sich bei Mäusen buchstäblich über Nacht bilden ? und entstehen damit sehr viel schneller als bisher angenommen. Das haben US-Forscher mit Hilfe eines neuartigen mikroskopischen Verfahrens gezeigt, mit dem sie direkt die Vorgänge im Gehirn lebender Tiere beobachten konnten. Die Methode zeigt zudem erstmals, dass die frühesten Veränderungen an den Gehirnzellen eindeutig erst nach der Bildung der Plaques auftreten. Die Eiweißverklumpungen verursachen demnach wohl tatsächlich den Tod der Nervenzellen und sind nicht die Folgen einer bereits zuvor einsetzenden Schädigung, wie verschiedene Forschergruppen vermuten.
Die verklumpten Proteinablagerungen, die hauptsächlich aus einem Eiweißfragment namens Abeta bestehen, sind die auffälligsten Veränderungen in den Gehirnen von Alzheimer-Patienten. Laut gängiger Lehrmeinung sammeln sie sich im Lauf von Jahrzehnten an und beginnen nach und nach, die Gehirnzellen zu schädigen, bis diese schließlich absterben. In letzter Zeit fanden verschiedene Forschergruppen jedoch Hinweise darauf, dass die Plaques möglicherweise gar nicht die Ursache für den Zelluntergang sind. Vielmehr könnten sie selbst lediglich eine Begleiterscheinung eines noch nicht genau charakterisierten Vorgangs sein, der sowohl den Zelltod als auch die Proteinverklumpung verursacht.
Diese Unklarheiten konnten bisher vor allem deswegen nicht ausgeräumt werden, weil die genaue zeitliche Abfolge der Veränderungen nicht bekannt waren. Jetzt gelang Melanie Meyer-Luehmann und ihrem Team jedoch erstmals eine genaue Dokumentation der Abläufe in den Gehirnen genetisch veränderter Mäuse, die sehr häufig als Modell für die Untersuchung von Alzheimer eingesetzt werden. Demnach benötigen einzelne Plaques nicht etwa Wochen oder gar Monate, um sich zu bilden, sondern lediglich 24 Stunden. Nach dieser Zeit bleibt ihre Größe konstant, wahrscheinlich, weil bestimmte Hilfszellen im Gehirn eine weitere Vergrößerung unterdrücken. Die ersten Auswirkungen auf die Gehirnzellen werden weitere 24 Stunden später sichtbar: Die Ausläufer der Neuronen beginnen sich zu krümmen und zeigen innerhalb von etwa fünf Tagen deutliche Schädigungen.
Die Ergebnisse bestätigten die ursprüngliche Vermutung, die Plaques seien das erste Glied in der Kette der Veränderungen, die der Demenzerkrankung zugrundeliegen, erklärt Teammitglied Brad Hyman. Er hält es für wahrscheinlich, dass der Ablauf beim Menschen entsprechend aussieht und hofft nun, mit Hilfe des Wissens um Zeitskala und Abfolge Wege zu finden, wie sich die Bildung der Proteinklumpen vermeiden lässt.
Melanie Meyer-Luehmann (Harvard Medical School, Charlestown) et al.: Nature, Band 451, S. 720 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
