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Immer mehr Hinweise: Die Parkinson-Krankheit beginnt im Darm

Montag 22 Juli 2019
Es wird immer deutlicher, dass die Gehirnerkrankung Morbus Parkinson ihren Ursprung im Darm nimmt: Eine neue Mausstudie weist erneut nach, wie das giftige Protein α-Synuclein vom Darm aus ins Gehirn gelangt, nämlich über den Vagusnerv. Daher muss jede gute Therapie gegen diese Hirnerkrankung auch im Darm ansetzen.

 

Die Parkinson-Krankheit ist durch die Anhäufung eines falsch gefalteten Proteins, α-Synuclein, in den Zellen des Gehirns gekennzeichnet. Je mehr diese Proteine miteinander verklumpen, desto stärker verursachen sie das Absterben bestimmten Gehirnstrukturen, die als Lewy-Körper bezeichnet werden. Das Absterben dieser Gehirnzellen vermindert die Fähigkeit der Betroffenen, sich zu bewegen, zu denken und Emotionen zu steuern.


Bei Experimenten an Mäusen wollen Forscher der Johns Hopkins Medicine nun zusätzliche Beweise gefunden haben, dass die Parkinson-Krankheit ihren Ursprung in den Darmzellen nimmt und über Neuronen vom Vagusnerv zum Gehirn wandert. Die in der Fachzeitschrift Neuron beschriebene Studie liefert ein neues, genaueres Modell zur Erprobung von Behandlungen, die Parkinson verhindern oder das Voranschreiten der Erkrankung aufhalten können. [1]


Die neue Studie baut auf den Beobachtungen des deutschen Neuroanatomiespezialisten Heiko Braak auf. Diese zeigten, dass bei Menschen mit Parkinson oft auch Anhäufungen des falsch gefalteten Proteins α-Synuclein in Teilen des zentralen Nervensystems des Darms vorliegen. Das erstmalige Auftreten dieser nervenzellenschädigenden Proteine fällt mit einigen frühen Symptomen der Parkinson-Krankheit wie zum Beispiel Verstopfung zusammen. Daraus entwickelte bereits Braak die Hypothese, dass die Parkinson-Krankheit über die Nervenbahnen wandert, die den Darm und das Gehirn verbinden (mehr über Braaks Hypothese finden Sie am Ende dieses Artikels).


Die Mausstudie

In der vorliegenden Studie wollten die Wissenschaftler untersuchen, ob das falsch gefaltete α-Synuclein-Protein über den Vagusnerv reisen kann, der wie ein Stromkabel vom Magen und Dünndarm zum Gehirn verläuft. Um dies zu testen, injizierten die Forscher 25 Mikrogramm α-Synuclein in den Darm von Dutzenden von gesunden Mäusen. Ein, drei, sieben und zehn Monate nach der Injektion analysierten die Forscher dann das Hirngewebe. Während dieses Zeitraums konnten die Forscher beobachten, dass sich α-Synuclein an der Stelle, an der der Vagusnerv mit dem Darm verbunden ist, ansammelte und sich von dort aus auf alle Teile des Gehirns ausbreitete.


Anschließend untersuchten die Forscher, ob diese physischen Veränderungen auch zu Veränderungen des Verhaltens führten. Dazu teilten sie die Mäuse in drei Gruppen ein: Mäuse, denen α-Synuclein injiziert worden war, eine weitere Gruppe von Mäusen, denen ebenfalls α-Synuclein injiziert worden war, bei denen jedoch zuvor der Vagusnerv durchtrennt worden war, und eine Kontrollgruppe, die keine Injektion erhielt und einen intakten Vagusnerv hatte. Die Forscher untersuchten Aufgaben, die allgemein zur Erkennung von Anzeichen der Parkinson-Krankheit verwendet werden, wie zum Beispiel die Fähigkeiten, Nester zu bauen und neue Umgebungen zu erkunden.


Nestbau

Gesunde Mäuse bauen große Nester. Kleinere, unordentliche Nester sind oft ein Anzeichen für motorische Probleme. Sieben Monate nach der Injektion erhielten die Mäuse Material zum Nestbau, und die Forscher konnten feststellen, dass Mäuse, die die α-Synucleininjektion erhalten hatten, dabei konsistent schlechter abschnitten. Auf einer Skala von 0 bis 6 erzielte die Gruppe, die α-Synuclein erhielt, Werte unter 1 und verwendete außerdem viel weniger Nistmaterial: Symptome dafür, dass sich ihre Feinmotorik mit fortschreitender Krankheit verschlechterte. Die Kontrollgruppe und die Gruppe, bei der der Vagusnerv durchtrennt wurde, erreichten konsistent Werte von 3 bis 4.


Erkundungsverhalten

In einem weiteren Test untersuchten die Wissenschaftler, wie die Mäuse auf eine neue Umgebung reagierten. Dazu platzierten die Forscher eine Kamera in einem großen neuen Käfig. Gesunde Mäuse sind von Natur aus neugierig und erkunden neue Umgebungen. Dieses Verhalten zeigten die Kontrollgruppe und die Gruppe derjenigen Mäuse, deren Vagusnerv durchtrennt worden war. Sie verbrachten zwanzig bis dreißig Minuten damit, den neuen Käfig zu erkunden. Hingegen verbrachten die Mäuse, die die α-Synuclein-Injektion erhalten hatten und einen intakten Vagusnerv hatten, nur weniger als fünf Minuten damit, die neue Umgebung zu erkunden. Dabei liefen sie hauptsächlich nur an den Seitenwänden entlang. Dies deutet auf ein höheres Angstniveau hin, das in Studien konsistent mit Symptomen der Parkinson-Krankheit in Zusammenhang gebracht wird.


Fazit

Die Ergebnisse dieser Studie liefern zusätzliche Belege dafür, dass α-Synuclein über den Vagusnerv vom Darm zum Gehirn gelangen kann. Das Blockieren dieses Weges könnte einen Schlüssel zur Verhinderung der physischen und kognitiven Manifestationen dieser Krankheit darstellen. In einer neuen Studie wollen die Wissenschaftler untersuchen, über welche Teile des Vagusnervs α-Synuclein zum Gehirn aufsteigt und welche potenziellen Wirkmechanismen genutzt werden können, um dieses Aufsteigen zu verhindern. [2]


Frühere Studie

In unserem Artikel Liegt der Keim von Parkinson in unserem Darm? hatten wir bereits darüber berichtet, dass der Darm an der Entstehung der Parkinson-Krankheit beteiligt ist. Dabei ging es um eine Studie des Van Andel Research Institute in Michigan, die zeigt, dass der Darm einen Nährboden für α-Synuclein bildet. [3]


In dieser Studie wurden bis ins Jahr 1964 zurückreichende Daten von 1,7 Millionen Menschen untersucht. Dabei zeigte sich, dass das Risiko für Parkinson bei Menschen mit entferntem Blinddarm um 20 % verringert war. Vermutlich spielt der Blinddarm eine Rolle als Reservoir für das toxische α-Synuclein, das möglicherweise Entzündungen und Veränderungen im Mikrobiom auslösen kann. Außerdem stellte sich heraus, dass die Parkinson-Krankheit häufiger in ländlichen Gebieten auftritt, was auf einen zugrundeliegenden Umwelttrigger hindeutet. Hier finden Sie den Artikel zu dieser Studie: https://www.bonusan.com/deutsch/neuigkeiten/liegt-der-keim-von-parkinson-in-unserem-darm/


Die Rolle von Neuroinflammation und die Hypothese von Braak

Ein weiterer Artikel – Wie Neuroinflammation unser Gehirn krank macht – befasst sich detailliert mit der Bedeutung von Neuroinflammation bei der Entstehung der Parkinson-Krankheit. Diese stellt möglicherweise auch die Ursache für viele andere neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer, Depressionen und MS dar. Der Unterschied zwischen diesen Erkrankungen besteht in erster Linie in der Art des Eindringlings oder der Eindringlinge und der (Kombination aus) Gehirnarealen, die sich entzünden.


In der Hypothese von Braak beschreibt der Wissenschaftler, wie die Parkinson-Krankheit in 53-82 % der Fälle in vier Phasen verläuft. [4] In Stadium 1 kommt es zu einer Entzündung im Darm, durch die das Protein α-Synuclein seine Form verändert. Tritt zusätzlich auch noch das Leaky-Gut-Syndrom auf, kann dieses toxische Protein in das zentrale Nervensystem migrieren. Der Körper erkennt dieses Protein nicht und regiert daher mit einer entzündlichen Reaktion. Das Protein setzt seinen Weg zum Gehirn fort und die Entzündung breitet sich immer weiter aus.


In Stadium 2 entzündet sich der Hirnstamm und es entwickeln sich frühe Parkinson-Symptome wie Schlafstörungen und Depressionen. In Stadium 3 entzünden sich dopaminbildenden Zellen, was die charakteristischen motorischen Störungen bei Parkinson erklärt. In Stadium 4 entzünden sich auch die exekutiven Hirnareale, wodurch kognitive Störungen wie Unruhe auftreten können.


Jede gute Behandlung beginnt im Darm

Die Details der einzelnen neurodegenerativen Erkrankungen sind verschieden, aber was haben alle diese Krankheiten gemeinsam? Alles beginnt jedes Mal mit einer Entzündung in einem ungünstigen Darmmilieu. Von da aus kommt es zu Neuroinflammation und Dysregulation der gesamten Darm-Mikrobiom-Hirnachse. Der zugrundeliegende Entzündungsprozess wird im genannten Artikel ausführlich beschrieben: https://www.bonusan.com/deutsch/neuigkeiten/wie-neuroinflammation-unser-gehirn-krank-macht/


Eine gute Behandlung beginnt daher immer bei einem gesunden Darm mit einer guten Darmflora und intakter Darmschleimhaut und einem robusten Immunsystem als Erstlinien-Abwehr gegen Pathogene.


Literatur

[1] Kim and Kwon et al., Transneuronal Propagation of Pathologic a-Synuclein from the Gut to the Brain Models Parkinson’s Disease, Neuron june 2019, https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(19)30488-X , DOI: 10.1016/j.neuron.2019.05.035

[2] https://medicalxpress.com/news/2019-06-parkinson-disease-gut.html

[3] Killinger, B.A, et al., The vermiform appendix impacts the risk of developing Parkinson’s disease, Science Translational Medicine 31 Oct 2018, Vol. 10, Issue 465, eaar5280, DOI: 10.1126/scitranslmed.aar5280, https://stm.sciencemag.org/content/10/465/eaar5280

[4] Braak, H., Staging of brain pathology related to sporadic Parkinson’s disease, Neurobiology of Aging, volume 24, 2003, https://doi.org/10.1016/S0197-4580(02)00065-9

 

 

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