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Ein nachlassender Geruchssinn kann eines der frühesten Anzeichen für eine Alzheimer-Erkrankung sein, noch bevor kognitive Beeinträchtigungen auftreten. Untersuchungen von Forschenden des DZNE und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) geben neue Einblicke in dieses Phänomen. Demnach spielt die Immunantwort des Gehirns eine wichtige Rolle, da sie offenbar Nervenfasern angreift, die für die Geruchswahrnehmung von Bedeutung sind.
Die im Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlichte Studie beruht auf Beobachtungen an Mäusen und Menschen, darunter Analysen von Hirngewebe und sogenannte PET-Scans. Diese Erkenntnisse könnten helfen, Methoden zur Früherkennung und damit zur frühzeitigen Behandlung zu entwickeln.
Diese Riechstörungen entstehen nach Einschätzung der Forschenden dadurch, dass Immunzellen des Gehirns, sogenannte Mikroglia, Verbindungen zwischen zwei Hirnregionen – dem Riechkolben und dem „Locus Coeruleus“ – entfernen. Der Riechkolben liegt im Vorderhirn und analysiert sensorische Informationen der Geruchsrezeptoren in der Nase. Der Locus Coeruleus, eine Region im Hirnstamm, beeinflusst diese Verarbeitungsprozesse mittels langer Nervenfasern, die ausgehend von Nervenzellen im Locus Coeruleus bis zum Riechkolben reichen. „Der Locus Coeruleus reguliert eine Vielzahl physiologischer Mechanismen. Dazu gehören unter anderem die Durchblutung des Gehirns, Schlaf-Wach-Rhythmen und sensorische Verarbeitung. Letzteres gilt insbesondere auch für den Geruchssinn“, sagt Dr. Lars Paeger, Wissenschaftler am DZNE und an der LMU. „Unsere Studie deutet darauf hin, dass in der frühen Phase einer Alzheimer-Erkrankung Veränderungen an den Nervenfasern auftreten, die den Locus Coeruleus mit dem Riechkolben verbinden. Diese Veränderungen signalisieren den Mikroglia, dass die betroffenen Fasern defekt oder überflüssig sind. Infolgedessen werden sie von den Mikroglia abgebaut.“
Veränderungen in der Membran
Konkret fand das Team um Dr. Lars Paeger und Prof. Dr. Jochen Herms, mitverantwortlicher Autor der aktuellen Veröffentlichung, Hinweise auf eine veränderte Zusammensetzung der Membranen der betroffenen Nervenfasern. So war die Fettsäure Phosphatidylserin, die normalerweise auf der Innenseite der Membran von Nervenzellen vorkommt, nach außen gewandert. „Das Vorhandensein von Phosphatidylserin auf der äußeren Seite der Zellmembran ist als ‚Fress-mich-Signal‘ für Mikroglia bekannt. Im Riechkolben geht dies in der Regel mit einem Prozess einher, der als synaptisches Pruning bezeichnet wird. Dieser dient dazu, nicht benötigte oder aber dysfunktionale neuronale Verbindungen zu entfernen“, erklärt Paeger. „In unserem Fall gehen wir davon aus, dass die Änderung in der Membran-Zusammensetzung durch Hyperaktivität der betroffenen Nervenzellen aufgrund der Alzheimer-Erkrankung ausgelöst wird. Das bedeutet, dass diese Zellen auf abnorme Weise feuern, also Signale aussenden.“
Umfangreiche Daten
Die Ergebnisse von Paeger und seinen Kolleginnen und Kollegen beruhen auf einer Vielzahl von Beobachtungen. Dazu zählen Studien an Mäusen mit Merkmalen der Alzheimer-Erkrankung, die Analyse von Hirnproben Verstorbener mit Alzheimer sowie Untersuchungen des Gehirns von Personen mit Alzheimer oder leichter kognitiver Beeinträchtigung mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET). „Geruchsstörungen bei Alzheimer und Schädigungen der zugehörigen Nerven sind schon länger in der Diskussion. Doch die Ursachen waren bisher unklar. Unsere Ergebnisse deuten nun auf einen immunologischen Mechanismus als Auslöser hin – und insbesondere, dass diese Vorgänge bereits im Frühstadium der Alzheimer-Krankheit einsetzen“, sagt Jochen Herms, Forschungsgruppenleiter am DZNE und an der LMU sowie Mitglied des Münchner Exzellenzclusters „SyNergy“.
Perspektiven für eine frühzeitige Diagnose
Seit kurzem gibt es gegen Alzheimer sogenannte Amyloid-beta-Antikörper. Um wirksam zu sein, muss diese neuartige Therapie im frühen Krankheitsstadium angewandt werden – genau dafür könnten die aktuellen Forschungsergebnisse von Bedeutung sein. „Unsere Befunde könnten den Weg bereiten, Patienten, die einen Morbus Alzheimer entwickeln, frühzeitig zu identifizieren, um diese dann aufwendiger Diagnostik zuzuführen und die Diagnose zu sichern, noch bevor kognitive Probleme auftreten. Das könnte eine frühzeitigere Intervention mit Amyloid-beta-Antikörpern ermöglichen – mit entsprechend höherer Ansprechwahrscheinlichkeit“, sagt Herms.
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Über das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE): Das DZNE ist eines der weltweit führenden Forschungszentren für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson und ALS, die mit Demenz, Bewegungsstörungen und anderen schwerwiegenden Beeinträchtigungen der Gesundheit einhergehen. Diese Erkrankungen bedeuten enorme Belastungen für Betroffene und ihre Angehörigen, aber auch für die Gesellschaft und Gesundheitsökonomie. Das DZNE trägt maßgeblich zur Entwicklung neuer Strategien der Prävention, Diagnose, Versorgung, Behandlung und Pflege bei – und zu deren Überführung in die Praxis. Es hat bundesweit zehn Standorte und kooperiert mit Universitäten, Universitätskliniken und anderen Institutionen im In- und Ausland. Das DZNE wird staatlich gefördert, es ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft und der Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung. https://www.dzne.de
Early Locus Coeruleus noradrenergic axon loss drives olfactory dysfunction in Alzheimer’s disease, Nature Communications (2025), Carolin Meyer et al., DOI (URL): https://doi.org/10.1038/s41467-025-62500-8
https://www.dzne.de/en/news/press-releases/press/insights-into-smelling-problems... Englische Fassung dieser Pressemitteilung
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler
Biologie, Medizin
überregional
Forschungsergebnisse
Deutsch
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