05.03.13

Medizin

Aluminium löst womöglich Alzheimer aus

Die Therapie von Alzheimer hat zwar große Fortschritte gemacht – doch die Ursachen des Leidens sind bislang noch ungeklärt. Italienische Forscher sind nun einer alten Fährte gefolgt.

Von Hermann Feldmeier
Foto: dapd

Ein normal entwickeltes Gehirn (rechts) und eines, das von Alzheimer geschädigt wurde
Ein normal entwickeltes Gehirn (rechts) und eines, das von Alzheimer geschädigt wurde

Obwohl die Veränderungen im Gehirn von Alzheimer-Patienten bis auf die molekulare Ebene entschlüsselt sind, ist die eigentliche Ursache der Demenzerkrankung nach wie vor unklar. Das macht die Entwicklung zielgerichteter Therapien oder effektiver Präventionsmaßnahmen unmöglich.

Eine kürzlich von italienischen Biochemikern publizierte Studie gibt der - bereits in den 80er Jahren formulierten – Hypothese Auftrieb, dass eine Einlagerung von Aluminium in Gehirnzellen die neurodegenerative Krankheit auslösen könnte.

Die Forscher untersuchten bei Patienten mit Alzheimer, ob das Eiweiß Ferritin, das normalerweise dem Transport und der Bevorratung von Eisenmolekülen dient, auch Aluminium enthält, und verglichen die Ergebnisse mit denen bei anderen chronischen Erkrankungen.

Ferritin ist ein etwa sechs Nanometer kleiner Eiweißkomplex, der Raum für bis zu 4500 Eisenatome bietet. Wie ein molekularer Schwermetalltransporter schwimmen die Ferritin-Eiweiße durch das Blut und geben bei Bedarf Eisen an andere Körperzellen ab, beispielsweise im Knochenmark an die roten Blutkörperchen. Ein großer Teil des Ferritins ist allerdings als immobiles Eiweiß innerhalb von Zellen deponiert, so in der Leber, der Milz und den Muskelzellen.

Eiserne Reserve für Eisen

Das mit Eisen beladene Ferritin dient einerseits als "eiserne Reserve" für den Fall, dass über die Nahrung nicht ausreichend von dem Mineral aufgenommen wird, andererseits aber auch als eine Art "Müllschlucker", um überschüssige und damit potenziell gefährliche Eisenatome aufzusammeln.

Die italienischen Wissenschaftler hatten bereits in einer früheren Studie gezeigt, dass Ferritin auch andere Metallatome aufnehmen kann. Jetzt bestimmten sie mit Hilfe der Massenspektroskopie die Menge an Eisen, Aluminium und Zink, die in den Ferritin-Eiweißen im Blut von Alzheimer-Patienten eingelagert waren. Die Methode ist so genau, dass einzelne Atome "gezählt" werden können.

Die Ergebnisse waren frappierend: Bei den Alzheimer-Patienten war die Anzahl der Aluminium-Atome in einem Ferritin-Molekül im Mittel sieben Mal höher als bei Patienten mit chronischen Nierenschäden oder bei gesunden Blutspendern.

Aluminiumlast größer als die Eisenlast

Die Aluminiumlast in den Ferritin-Eiweißen - also der Anteil von Aluminiumatomen an allen Metallatomen - war bei den Demenzkranken mit 62 Prozent etwa doppelt so hoch wie die Eisenlast. In den Kontrollgruppen war das Verhältnis zwischen Eisen und Aluminium dagegen genau umgekehrt, nämlich viele Eisen- und einige wenige Aluminiumatome.

Untersuchungen in den 80er Jahren haben gezeigt, dass Nervenzellen in von Alzheimer-Plaques zerstörten Gehirnbereichen von Patienten, die an der Demenz-Krankheit verstorben waren, in einem hohen Prozentsatz Aluminium enthielten.

Andere Forscher beobachteten im Zentrum der charakteristisch veränderten Nervenzellen von Alzheimer-Patienten einen hohen Gehalt an Ferritin-Molekülen. Sieht man die Ergebnisse der italienischen Forscher in diesem Kontext, so liegt es nahe zu spekulieren, ob mit Aluminiumatomen beladene Ferritin-Moleküle nicht für eine Anhäufung von Aluminium in Gehirnzellen von Alzheimer-Patienten verantwortlich sein könnten.

Eine Art trojanisches Pferd

Die italienischen Forscher sehen deshalb das Ferritin als eine Art trojanisches Pferd, das mit seiner toxischen Fracht die Blut-Hirn-Schranke durchqueren und Aluminiumatome direkt an Nervenzellen heranbringen kann. Dass Aluminiumatome auf Nervenzellen und Gliazellen (den Stützzellen innerhalb der Neuronennetzwerke) toxisch wirken und zum Untergang dieser Zellen führen, ist in Laborexperimenten bewiesen.

Die Ferritin-Studie ist allerdings von ihrem Design her nicht darauf angelegt, eine Ursachen-Wirkungs-Beziehung zwischen Aluminium und der Alzheimer-Erkrankung zu belegen und ermöglicht deshalb auch keine dementsprechende Schlussfolgerung. Sie sollte jedoch Alzheimer-Forscher ermuntern, ihren Blickwinkel bei der Ursachenforschung zu erweitern.

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