Mehr Beweise verbindet Alzheimer und Diabetes

Mehr Beweise verbindet Alzheimer und Diabetes

Ein erhöhter Blutzuckerspiegel kann den Beta-Wert von Amyloid, einem Schlüsselbestandteil der Hirnbeläge bei Alzheimer-Patienten, schnell erhöhen, wie eine neue Studie zeigt.

Es wird angenommen, dass die Bildung von Plaques ein früher Treiber für die komplexen Veränderungen ist, die Alzheimer im Gehirn verursacht.

"Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Diabetes oder andere Erkrankungen, die die Kontrolle des Blutzuckerspiegels erschweren, schädliche Auswirkungen auf die Gehirnfunktion haben und neurologische Erkrankungen wie die Alzheimer-Krankheit verschlimmern können", sagt Shannon Macauley, Hauptautor und Postdoktorand der Studie an der Washington University School of Medicine in St. Louis. "Die Verbindung, die wir entdeckt haben, könnte uns zu zukünftigen Behandlungszielen führen, die diese Effekte verringern."

Menschen mit Diabetes können den Blutzuckerspiegel, der nach den Mahlzeiten ansteigen kann, nicht kontrollieren. Stattdessen verlassen sich viele Patienten auf Insulin oder andere Medikamente, um den Blutzuckerspiegel unter Kontrolle zu halten.

Um zu verstehen, wie ein erhöhter Blutzucker das Alzheimer-Risiko beeinflussen könnte, infundierten die Forscher die Blutbahn von Mäusen mit Glukose, die zur Entwicklung eines Alzheimer-ähnlichen Zustands gezüchtet wurden.

Bei jungen Mäusen ohne Amyloid-Plaques im Gehirn erhöhte eine Verdoppelung des Blutzuckerspiegels den Beta-Spiegel von Amyloid im Gehirn um 20 Prozent.

Als die Wissenschaftler das Experiment an älteren Mäusen wiederholten, bei denen sich bereits Gehirnplaques gebildet hatten, stiegen die Beta-Werte von Amyloid um 40 Prozent.

Überaktive Neuronen

Bei genauerem Hinsehen zeigten die Forscher, dass Spitzen im Blutzucker die Aktivität von Neuronen im Gehirn erhöhten, was die Produktion von Amyloid Beta förderte. Ein Weg, wie das Brennen solcher Neuronen beeinflusst wird, sind Öffnungen, die als KATP-Kanäle auf der Oberfläche von Gehirnzellen bezeichnet werden. Erhöhte Glukose bewirkt, dass sich diese Kanäle im Gehirn schließen, wodurch die Gehirnzellen angeregt werden und die Wahrscheinlichkeit steigt, dass sie feuern.

Beim normalen Feuern codiert und überträgt eine Gehirnzelle Informationen. Übermäßiges Feuern in bestimmten Teilen des Gehirns kann jedoch die Amyloid-Beta-Produktion erhöhen, was letztendlich zu mehr Amyloid-Plaques führen und die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit fördern kann.

Um zu zeigen, dass KATP-Kanäle für die Veränderungen von Amyloid-Beta im Gehirn verantwortlich sind, wenn der Blutzucker erhöht wird, gaben die Wissenschaftler den Mäusen Diazoxid, ein Medikament zur Erhöhung der Glukose, das üblicherweise zur Behandlung von niedrigem Blutzucker verwendet wird. Um die Blut-Hirn-Schranke zu umgehen, wurde das Medikament direkt in das Gehirn injiziert.

Eine neue Allee

Das Medikament zwang die KATP-Kanäle, offen zu bleiben, selbst wenn der Glukosespiegel anstieg. Die Produktion von Amyloid-Beta blieb konstant, im Gegensatz zu dem, was die Forscher normalerweise bei einem Anstieg des Blutzuckers beobachteten. Dies belegt, dass die KATP-Kanäle Glukose, neuronale Aktivität und Amyloid-Beta-Spiegel direkt miteinander verknüpfen.

Macauley und ihre Kollegen im Labor von David M. Holtzman, Professor und Leiter der Abteilung für Neurologie, setzen Diabetes-Medikamente bei Mäusen mit ähnlichen Bedingungen wie Alzheimer ein, um diesen Zusammenhang weiter zu untersuchen.

"Angesichts der Tatsache, dass KATP-Kanäle die Art und Weise sind, wie die Bauchspeicheldrüse als Reaktion auf hohe Blutzuckerspiegel Insulin ausschüttet, ist es interessant, dass wir einen Zusammenhang zwischen der Aktivität dieser Kanäle im Gehirn und der Beta-Produktion von Amyloid sehen", sagt Macauley. "Diese Beobachtung eröffnet neue Möglichkeiten für die Erforschung der Entstehung der Alzheimer-Krankheit im Gehirn und bietet ein neues therapeutisches Ziel für die Behandlung dieser verheerenden neurologischen Störung."

Die Forscher untersuchen auch, wie Veränderungen, die durch erhöhte Glukosespiegel verursacht werden, die Fähigkeit von Gehirnregionen beeinflussen, sich miteinander zu vernetzen und kognitive Aufgaben zu erledigen.

Die National Institutes of Health, die National Science Foundation und die JPB Foundation haben die Forschung finanziert Journal of Clinical Investigation.

Quelle: Washington Universität in St. Louis

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