Alzheimer: Ursachen und Veränderungen im Gehirn

Bei der Alzheimer-Krankheit sterben im Gehirn nach und nach die Nervenzellen ab.

Die Folge: Die Betroffenen verlieren ihre geistigen (kognitiven) Fähigkeiten, wie Gedächtnis oder Orientierung und finden sich zunehmend schlechter im Alltag zurecht.

Die Ursachen, warum jemand an Alzheimer erkrankt, sind noch nicht vollständig geklärt. Forschende vermuten, dass bei der Entstehung von Alzheimer mehrere Faktoren eine Rolle spielen.

Lesen Sie hier, was bisher über die Ursachen von Alzheimer bekannt ist.

Proteinablagerungen: So verändert Alzheimer das Gehirn

Über die Ursachen der Alzheimer-Krankheit wird viel geforscht. Fest steht: Bei Menschen mit Alzheimer kommt es zu Veränderungen im Gehirn, die sich in vielfältiger Weise auf die Betroffenen auswirken.

Ein typisches Frühsymptom sind Probleme mit dem Kurzzeitgedächtnis, das heißt, man kann sich an kurz zurückliegende Ereignisse nicht mehr erinnern. Weitere Symptome sind Schwierigkeiten, Entscheidungen zu treffen, Dinge zu planen und zu organisieren. Auch Stimmung und Verhalten verändern sich.

Die Forschung geht davon aus, dass zwei giftige Proteinablagerungen im Gehirn von Menschen mit Alzheimer mit den Abbauprozessen zusammenhängen: Verklumpungen von Amyloid-beta und Tau-Fibrillen.

Amyloid-beta-Verklumpungen

Amyloid-beta (abgekürzt Aß) ist ein Protein, das natürlicherweise im Gehirn vorkommt.

Im Gehirn von Menschen mit Alzheimer sammelt sich übermäßig viel Amyloid-beta zwischen den Gehirnzellen an und bildet kleinere, giftige Klumpen (Oligomere) und riesige Zusammenlagerungen (Plaques). Besonders betroffen ist anfangs die Hirnregion Hippocampus, die unter anderem für das Gedächtnis zuständig ist.

Forscherinnen und Forscher vermuten, dass Amyloid-beta Oligomere und -Plaques (auch: „senile Plaques“) mit der Zeit sowohl die Kommunikation zwischen den Zellen als auch deren Versorgung mit Nährstoffen stören.

Dadurch sterben die Nervenzellen und der erkrankte Mensch baut zunehmend geistig ab.

Tau-Fibrillen

Im Gehirn gibt es ein weiteres Protein, das mit Alzheimer in Verbindung gebracht wird: das Tau-Protein. Im Inneren der Gehirnzellen sorgt es für die Stabilität und Nährstoffversorgung.

Bei der Alzheimer-Krankheit ist das Tau-Protein chemisch so verändert, dass es seiner Funktion nicht mehr nachkommen kann.

Die chemische Veränderung des Tau-Proteins bewirkt, dass es eine fadenförmige Struktur bildet. Diese Fäden werden Tau-Fibrillen genannt.

Dadurch verliert die Zelle ihre Form und ihre Funktion und stirbt ab.

Sind Amyloid-Verklumpungen und Tau-Fibrillen die Ursache für Alzheimer?

Obwohl schon Alois Alzheimer vor fast 120 Jahren Amyloid-Plaques und Tau-Fibrillen im Gehirn seiner Patientin Auguste Deter als Ursache der „Krankheit des Vergessens“ vermutete, gibt es bis heute keinen Beweis dafür.

So ist es beispielsweise gelungen, mit modernen Antikörper-Medikamenten die Amyloid-Plaques zu entfernen und damit den Krankheitsverlauf etwas zu verzögern - dauerhaft aufhalten lässt sich der kognitive Abbau jedoch nicht.

Auch weiß die Wissenschaft bis heute nicht, warum sich die Oligomere, Plaques und Fibrillen bilden. Zum Teil vermuten Forscherinnen und Forscher, dass die Ablagerungen ein Nebenprodukt anderer Vorgänge sein könnten, deren Ursachen noch nicht bekannt sind. Möglicherweise liegt die Ursache für die Nervenschädigung auch im hirneigenen Immunsystem.

Alzheimer erklärt in 7 Minuten

Der Animationsfilm Alzheimer: Eine dreidimensionale Entdeckungsreise nimmt Sie mit auf eine Reise ins menschliche Gehirn.

Der Film zeigt in leicht verständlichen Bildern, welche Veränderungen die Alzheimer-Krankheit im Gehirn verursacht und wie sie sich ausbreitet.

Gliazellen: Welche Rolle spielt das hirneigene Immunsystem?

Neben den Ablagerungen von Amyloid und Tau kommen Fehlfunktionen bestimmter Zellen als mögliche Auslöser der Alzheimer-Krankheit in Frage. Im Fokus stehen hier insbesondere die Gliazellen, die etwa 90 Prozent aller Gehirnzellen ausmachen. 

Aufgabe der Gliazellen ist es, die Nervenzellen im Gehirn zu schützen und zu unterstützen, damit die Signalübertragung - und damit unser Denken und Handeln - reibungslos funktioniert. An der Signalübertragung selbst sind Gliazellen nicht beteiligt. Zwei Spezialisten unter den Gliazellen, die für die mögliche Entstehung der Alzheimer-Krankheit von besonderem Interesse sind, sind Mikrogliazellen und Astrozyten.

Mikrogliazellen

Mikrogliazellen spielen eine wichtige Rolle im Immunsystem unseres Gehirns.

Wie eine Gesundheitspolizei sorgen sie dafür, dass schädliche Substanzen wie Krankheitserreger zerstört und abtransportiert werden. Auch für den regelmäßigen Abbau von Amyloid-beta sind die Mikroglia zuständig.

Forschungsergebnisse zeigen nun, dass im Gehirn von Alzheimer-Erkrankten die Funktion der Mikrogliazellen gestört ist, was möglicherweise die Anhäufung der schädlichen Ablagerungen und damit das Fortschreiten der Krankheit beschleunigt.

Astrozyten

Astrozyten sind Gliazellen mit gleich mehreren wichtigen Aufgaben, unter anderem versorgen sie das Gehirn mit Nährstoffen, regulieren die Flüssigkeitszufuhr und helfen bei der Regeneration des Zellgewebes nach Verletzungen.

Astrozyten stehen im Verdacht, an der Verbreitung der giftigen Amyloid-beta-Oligomere und Tau-Fibrillen beteiligt zu sein. Außerdem rekrutieren sie bei Alzheimer Mikrogliazellen, die durch eine verstärkte Aktivierung giftige Stoffe ausschütten und zu Entzündungsreaktionen führen.

Wie all diese Prozesse genau ablaufen, ist noch nicht abschließend geklärt.

Ursache(n) für Alzheimer noch immer ungeklärt

Die Alzheimer-Krankheit verändert das Gehirn auf vielfältige Weise, aber bis heute ist nicht klar, welche Ursachen die Krankheit letztlich auslösen.

Dies liegt zum einen daran, dass die Alzheimer-Krankheit sehr komplex ist, zum anderen aber auch daran, dass es sich zunächst um eine stumme Krankheit ohne Symptome handelt. Treten irgendwann Symptome auf, lässt sich nicht mehr feststellen, wo die Krankheit begonnen hat. Die Forschung geht davon aus, dass die für Alzheimer typischen molekularen Prozesse im Gehirn Jahre oder Jahrzehnte vor dem Auftreten der ersten Symptome beginnen. Selbst eine angeborene Erkrankung ist möglich.

Überall auf der Welt arbeiten Forscherinnen und Forscher daran, Antworten darauf zu finden, wie Alzheimer entsteht, wie es verhindert oder geheilt werden kann. Die Suche nach wirksamen Medikamenten ist schwierig, also bleibt nur weiter zu forschen, um das Gehirn und die Krankheit selbst immer besser verstehen zu lernen.

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56 Seiten, 2023

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Bildnachweise

Bild 1: Science Photo Library @canva.com / Bild 2 & 3: Alzheimer Forschung Initiative / Bild 4: selvanegra @canva.com / Bild 5: koto_feja@canva.com

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