Alzheimer-Forschung: Noradrenalin-Pulse treiben die nächtliche Hirnreinigung an

Die wissenschaftliche Auseinandersetzung mit der Alzheimer-Demenz stützt sich gegenwärtig auf zwei komplementäre Stoßrichtungen: Einerseits zielt die Entwicklung pharmazeutischer Wirkstoffe darauf ab, den fortschreitenden kognitiven Abbau zu bremsen oder Begleiterscheinungen zu lindern.

Andererseits rückt das glymphatische System vermehrt in den Fokus der Grundlagenforschung, da nächtliche Reinigungsprozesse im Gehirn potenziell präventive Effekte gegen neurodegenerative Erkrankungen entfalten könnten.

Fortschritte und Grenzen medikamentöser Therapien

Im Bereich der gezielten Arzneimitteltherapien markierte der Juli 2024 einen wichtigen Schritt, als das Pharmaunternehmen Eli Lilly von der US-Zulassungsbehörde FDA die Freigabe für Donanemab (Handelsname Kisunla) erhielt.

Das Präparat ist für Erwachsene im frühen symptomatischen Stadium der Alzheimer-Krankheit mit nachgewiesener Amyloidpathologie vorgesehen. Die Behandlung ist jedoch mit spezifischen Risiken verbunden; im Vordergrund stehen dabei Hirnschwellungen sowie kleinere Hirnblutungen.

Bereits im Jahr 2023 verzeichnete der Hersteller Otsuka gemeinsam mit dem Partner Lundbeck einen regulatorischen Erfolg: Brexpiprazol (Rexulti) wurde als erstes Medikament in den USA für die Indikation von Agitation bei Alzheimer zugelassen. Die Anwendung erfordert jedoch Vorsicht, da das Mittel einen Warnhinweis bezüglich einer erhöhten Sterblichkeit bei älteren Demenzpatienten mit psychotischen Episoden trägt.

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Neben etablierten Konzernen testen kleinere Entwickler alternative Ansätze gegen Begleitsymptome. Das Unternehmen NeuroThera untersuchte den bislang nicht zugelassenen Wirkstoffkandidaten SCI-110, eine Kombination aus Dronabinol bzw. THC und PEA, in einer offenen Phase-IIa-Studie mit 20 Demenzpatienten.

Nach Unternehmensangaben benötigten 75 Prozent der Probanden keine zusätzliche Bedarfsmedikation mehr, und bei ebenfalls 75 Prozent stieg der Appetit. Aufgrund des fehlenden Kontrollarms mit Placebo sowie der geringen Teilnehmerzahl ist die Aussagekraft jedoch limitiert; eine kontrollierte Wirksamkeit bleibt bislang unbestätigt.

Mechanismen des glymphatischen Systems im Schlaf

Parallel zur Pharmakologie erforscht die Neurowissenschaft die körpereigenen Abwehrmechanismen während der Nachtruhe. Bereits 2013 zeigte eine Studie aus dem Team um die Forscherin Nedergaard, dass spezifische Signale von Gliazellen im Tiefschlaf rhythmische Liquorwellen hervorrufen.

Neuere Erkenntnisse präzisieren diesen Mechanismus: Laut einer im Fachblatt Cell veröffentlichten Untersuchung setzt der Hirnstamm schlafender Mäuse etwa alle 50 Sekunden Wellen des Botenstoffs Noradrenalin frei. Diese rhythmischen Pulse treiben die Strömung der Gehirnflüssigkeit im glymphatischen System an, wodurch schädliche Abfallstoffe abtransportiert werden.

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Experimente verdeutlichten zugleich pharmakologische Einflüsse: Das Schlafmittel Zolpidem drosselte bei Mäusen die Noradrenalin-Ausschüttung und schwächte damit den Spülprozess ab. Eine Übertragbarkeit auf den Menschen gilt als wahrscheinlich, muss jedoch noch verifiziert werden.

In einem weiteren Untersuchungsstrang prüfen US-Forscher, inwiefern akustische Stimulationen über sogenanntes pinkes Rauschen im Schlaf langsame Hirnwellen verstärken und dadurch die glymphatische Clearance anregen können. Dieser Ansatz wird innerhalb der Demenzforschung aufmerksam beobachtet, wenngleich ein tatsächlicher präventiver Nutzen bislang wissenschaftlich nicht nachgewiesen ist.

Gefäßschäden und genetische Risikofaktoren

Dass vaskuläre Faktoren eine entscheidende Rolle beim Krankheitsverlauf spielen, verdeutlichen zudem Arbeiten von Forschern am Mount Sinai in den Fachmagazinen Cell und Cell Stem Cell.

Die Untersuchungen zeigen, dass das Risikogen APOE4 dazu führt, dass stabilisierende Perizyten ihre Funktion verlieren und sich in narbenbildende Zellen umwandeln. Dies begünstigt eine Verdickung der Hirngefäße und forciert Ablagerungen von Amyloid.

Eine gezielte Blockade des Signalwegs TGF-beta bewirkte im Tierversuch jedoch einen Schutzeffekt: Die Perizyten blieben intakt, und die durch APOE4 hervorgerufenen Gefäßveränderungen ließen sich bei Mäusen erfolgreich rückgängig machen.

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