Wissenschaftler haben gezeigt, dass APOE4, der stärkste genetische Risikofaktor für die spät auftretende Alzheimer-Krankheit, nicht nur passiv dabei ist, wenn Hirnblutgefäße versagen – es verursacht dieses Versagen aktiv, indem es gefäßstützende Zellen in narbenbildende Zellen verwandelt und die Abfallentsorgungsmaschinerie des Gehirns blockiert.
Die Forschung
Zwei begleitende Studien aus dem Bl Blanchard Laboratory an der Icahn School of Medicine at Mount Sinai wurden in Cell und Cell Stem Cell veröffentlicht. Der korrespondierende Autor Joel W. Blanchard, PhD, außerordentlicher Professor für Neurowissenschaften und Stammzellbiologie, leitete das Team.
In der Cell-Arbeit erstellten die Forscher einen Einzelzell-Transkriptom-Atlas der Gefäßstrukturen des menschlichen Gehirns und kartierten die Genexpression über die Zellen hinweg, die die Blut-Hirn-Schranke aufbauen und schützen. Sie fanden heraus, dass APOE4 Perizyten – Wandzellen, die Kapillaren umhüllen und Gefäße stabil halten – zu einer Transdifferenzierung in narbenbildende, myofibroblastenähnliche Zellen drängt. Dies trieb die vaskuläre Fibrose voran und beschleunigte die Ablagerung von Amyloid-beta um die Gefäße. Entscheidend war: Die Hemmung des TGF-β-Signalwegs kehrte diesen Übergang in gealterten APOE4-Tiermodellen um, stellte die Perizyten-Abdeckung wieder her, unterdrückte die Vernarbung und verringerte das vaskuläre Amyloid.
In der Cell Stem Cell-Studie nutzte das Labor sein 3D-Hirnmodell aus menschlichen Stammzellen, genannt „miBrains“, das aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSCs) gezüchtet wird und Neuronen, Gliazellen und funktionelle Gefäßstrukturen integriert. Sie fanden heraus, dass APOE4 eine abnormale Cholesterinansammlung in Astrozyten verursacht, die lysosomalen Abfallentsorgungssysteme lahmlegt und es ermöglicht, dass sich toxisches Alpha-Synuclein ansammelt und auf Neuronen ausbreitet. Die gezielte Beeinflussung des Cholesterinstoffwechsels beseitigte diese Aggregate.
Der Erstautor Braxton R. Schuldt, ein MD/PhD-Kandidat, bemerkte, dass die Blockierung der Proteinansammlung mögliche therapeutische Strategien zum Schutz der Hirndurchblutung bei Menschen mit hohem genetischem Risiko aufzeigte.
Warum es wichtig ist
Die Alzheimer-Krankheit betrifft mehr als sieben Millionen ältere Erwachsene in den Vereinigten Staaten. Diese Ergebnisse ordnen den zerebrovaskulären Abbau neu ein: als aktiven, potenziell umkehrbaren Prozess, nicht als passiven Endstadtschaden. Für jeden, der sich für Kognition interessiert, bedeutet dies, dass Gefäßgesundheit und zelluläre Abfallentsorgung keine Nebensächlichkeiten sind – sie sind zentral dafür, wie das Gehirn Gedächtnis und exekutive Funktion aufrechterhält. Das Verständnis des eigenen genetischen Risikos (APOE4-Status) und die Überwachung der Herz-Kreislauf-Gesundheit könnten Teil einer proaktiven Strategie zur Hirnpflege werden.
Was Sie tun können
- Fragen Sie Ihren Arzt nach kardiovaskulären Risikofaktoren – Blutdruck, Cholesterin und Glukose –, da die Gefäßgesundheit für die Abfallentsorgung des Gehirns wichtig ist.
- Bleiben Sie körperlich aktiv; Bewegung unterstützt die Gefäßfunktion und kann helfen, die Perizyten-Abdeckung zu erhalten.
- Folgen Sie evidenzbasierten Schlafgewohnheiten, denn im Schlaf entleert das glymphatische System des Gehirns Abfälle.
- Lernen Sie weiter neue Fähigkeiten, um kognitive Reserve aufzubauen, während die Forschung voranschreitet.
Quelle: Neuroscience News
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