Bei Alzheimer funktioniert die innere Uhr nicht mehr

12. April 2011, 17:00
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Wissenschaft untersucht Zusammenhänge zwischen zirkadianem System und Demenzerkrankungen

Der Mensch lebt nach der Uhr. Wirklich bestimmend ist jedoch nicht das schöne Stück am Handgelenk, sondern das innere Uhrwerk. Unbemerkt steuert es vitale Funktionen unseres Organismus. Das zirkadiane System regelt biologische und physiologische Prozesse, beispielsweise Zellteilung, Stoffwechsel, Temperaturregulation. Langstreckenflüge oder Nachtarbeit zeigen auch gesunden Menschen, wie empfindlich das innere Uhrwerk auf Veränderungen des Schlaf-wach-Rhythmus reagiert. Schon die halbjährliche Zeitumstellung kann das körpereigene Uhrwerk empfindlich stören. Alternsforscher vermuten, dass zwischen Demenzerkrankungen wie Alzheimer und Schlafstörungen Zusammenhänge bestehen.

Alisa Coric, biomedizinische Analytikern, hat in ihrer Masterarbeit an der Fachhochschule Campus Wien im Rahmen der VITA-Studie (Vienna Transdanube Aging) den Zusammenhang zwischen Alzheimer und biologischem Rhythmus untersucht. Coric über die Funktionsweise der "inneren Uhr" : "Die sogenannte Masterclock im Hypothalamus (Abschnitt im Zwischenhirn, hier wird das vegetative Nervensystem gesteuert, Anm.) wird hauptsächlich über den Hell-dunkel-Zyklus und die Melatoninproduktion synchronisiert. Sie steuert all die anderen Uhren, die sich in jeder Zelle befinden. Eigentlich ist der ganze Körper ein Uhrwerk."

Ein Satz von Genen treibe dieses Uhrwerk wie Zahnrädchen an. Positive Aktivatoren und negative Regulatoren beeinflussen sich gegenseitig, auf diese Weise komme es zu einer periodischen Expression (Umsetzung der genetischen Information) dieser Clockgene im 24-Stunden-Rhythmus.

Alisa Coric: "Die Periodik ist wichtig. Stimmt der zirkadiane Rhythmus nicht, kommt es zur Phasenverschiebung und negativen Auswirkungen auf den Organismus." Häufige Schlafstörungen sind, sagt Coric, das deutlichste Zeichen dafür, dass etwas mit der zirkadianen Rhythmik nicht mehr stimmt. Ganz erforscht sei die Funktionsweise der biologischen Uhr aber noch nicht

Ein wesentliches Symptom der Alzheimerdemenz sind ausgeprägte Störungen des Schlaf-wach-Rhythmus. Alzheimerpatienten kommen nachts kaum zur Ruhe, ihre Schlafperioden sind kurz. Coric: "Man vermutet, dass strukturelle Veränderungen im Gehirn von Alzheimerpatienten dazu führen, dass die Referenzuhr schrumpft, ihre Neuronen abnehmen. Die Masteruhr kann nicht mehr ausreichend mit ihrer periodischen Umwelt synchronisieren."

Zusammenhänge zwischen Alzheimer und Schlafstörungen hat eine Forschungsgruppe der Washington University, St. Louis, USA in Mäuseversuchen gezeigt: Schlafmangel und ein gestörter Schlaf-wach-Rhythmus führten dazu, dass sich im Gehirn der Tiere sogenannte Beta-Amyloid-Eiweiße (Plaques) einlagerten, die typisch für Alzheimer sind.

Reparatur im Schlaf

Dass die Anfälligkeit für neurodegenerative Erkrankungen etwas mit verändertem Schlafverhalten zu tun hat, vermutet auch Walker Jackson vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen in Bonn. Seine Hypothese: "Eine wichtige Funktion des Schlafs ist vermutlich, Zellen zu reparieren, die im Laufe des Tages Schäden erlitten haben. Es ist möglich, dass dieser Regenerationsmechanismus in neurodegenerativen Erkrankungen nicht mehr richtig funktioniert, da wir im Alter weniger schlafen."

Alisa Coric hat sich die Uhrgene genauer angeschaut. Zur Blutabnahme kamen alte und junge, gesunde und demenzkranke Menschen aus zwei Wiener Bezirken. "Ich habe mir drei sogenannte Clockgene herausgepickt, das Clock, ein positiver Regulator und zwei negative Regulatoren, das Period1 sowie das Period2, und nach krankheitsassoziierten und alterungsbedingten Veränderungen gesucht." Coric stellte fest, dass bei Alzheimerpatienten die Expression von Clock und Period 2 stark erhöht war. Alte Menschen haben im Vergleich zu jungen eine verminderte Genexpression von Clock und Period 1.

Die biomedizinische Analytikerin macht einen Querverweis auf die Krebsforschung, auf Studien an Nachtschichtarbeitern: "Eine verminderte Expression der Periodgene wird, neben anderen Faktoren, mit der Entstehung verschiedener Formen von Tumorerkrankungen in Zusammenhang gebracht."

Der größte Risikofaktor für eine Störung der biologischen Uhr und für Demenzerkrankungen ist das Altern. Positiv beeinflusst wird das zirkadiane System vor allem von Tageslicht, körperlicher Aktivität und sozialer Interaktion. Patientenorientierte Betreuung Demenzkranker nimmt darauf Rücksicht. (Jutta Berger/DER STANDARD, Printausgabe, 13.04.2011)

 


Beim Forschungsforum am 27. und 28. April in der FH Campus Wien geben Fachhochschulen Einblick in ihre Forschungsprojekte.

Link
www.fh-campuswien.ac.at

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    Das Gehirn eines Alzheimer-Patienten im Querschnitt: Wissenschafter vermuten Zusammenhänge zwischen Alzheimer und Schlafstörungen.

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