Wenn das Gehirn hungert

Interessant ist auch der Zusammenhang zwischen dem Vorliegen bestimmter Apolipoprotein-E (ApoE)-Allelen und dem zerebralen Glucosestoffwechsel der Allel-Träger. So ist das schützende ApoE2-Allel mit einem sehr aktiven zerebralen Glucosemetabolismus assoziiert, wohingegen Träger des Risiko-Allels ApoE4 nur einen moderaten Glucosemetabolismus aufweisen.

Diese Assoziationen konnten 2018 in einer Mausstudie mit jeweils homozygoten ApoE2-, ApoE3- und ApoE4-Tieren klar nachgewiesen werden. In der Nachfolgestudie zeigte jetzt das gleiche Forscherteam, dass die zerebrale Glykolyse bei ApoE2-Mäusen viel effizienter funktioniert als bei ApoE4-Mäusen. Offensichtlich produzieren ApoE2-Mäuse im Alter mehr Hexokinase, sodass die Energiegewinnung aus Glucose effektiver ist als bei ApoE4-Mäusen, die aufgrund dieses physiologischen Defizits quasi zerebral hungern. Dies wiederum steht im Einklang mit dem deutlichen Risikopotenzial für die Entwicklung einer Alzheimer-Erkrankung, das von ApoE4-Allelen ausgeht, sagt die leitende Autorin der Studie, Dr. Liqin Zhao, Professorin an der School of Pharmacy der Universität von Kansas in Lawrence.

Zhao und ihre Kollegen suchen nun nach Wegen, ApoE2-Gene zur potenziellen Behandlung für die Alzheimer-Krankheit ins Gehirn zu bringen. Sie arbeiten auch daran, besser zu verstehen, wie genau die Hexokinase bei ApoE4-Tieren herunterreguliert wird, um auf dieser Basis dann Möglichkeiten zu eruieren, den Defekt zu korrigieren.

Die Forscher interessieren sich auch dafür, wie Glucose in Alzheimer-Gehirnen transportiert wird. In einer kürzlich durchgeführten Studie wurde ein reduzierter Glucosestoffwechsel im Gehirn von Mäusen mit einer Glucosetransport-Störung in Verbindung gebracht. Ähnliche Ausfälle wurden auch schon in Proben von Alzheimer-Patienten gemessen. Dr. Steven Barger, Professor für Geriatrie, Neurobiologie und Entwicklungswissenschaften an der Universität von Arkansas in Little Rock, der diese Studie leitete, vermutet, dass auch Entzündungen den Glucosetransport beeinträchtigen könnten. Entzündungen gelten als validierte Begleiteffekte einer Alzheimer-Erkrankung. Barger und seine Kollegen suchen derzeit nach Medikamenten, die die Glucosetransport-Defekte positiv modulieren könnten.