 |  | Johanna Hauser |
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17.03.2026 12:30 Uhr |
Das Gehirn reagiert sehr sensibel auf Signale aus der Peripherie. So können Entzündungsreaktionen aus dem Darm zu kognitiven Beeinträchtigungen beitragen. / © Adobe Stock/fergregory
Mit zunehmendem Alter lässt häufig auch die Gedächtnisleistung nach – bei Menschen und bei Mäusen. Um den Veränderungen hinter diesem Phänomen auf die Spur zu kommen, hielt ein Forschungsteam um Timothy O. Cox, Doktorand an der University in Pennsylvania, Philadelphia, junge Mäuse im Alter von zwei Monaten gemeinsam mit älteren Mäusen (18 Monate) in einem Käfig.
Die Nager wurden regelmäßigen Gedächtnis- und Orientierungstests unterzogen. Normalerweise lassen Mäuse bekannte Objekte links liegen und widmen sich Unbekanntem. Erstaunlicherweise passte sich das Verhalten der jungen Tiere an das der Älteren an: Auch die jungen Mäuse wandten gleich viel Zeit sowohl für bekannte als auch unbekannte Gegenstände auf. Dies werteten die Forscher als Nachlassen der Gedächtnisleistung. Die Erkenntnisse wurden kürzlich in »Nature« veröffentlicht.
Eine Mäuse-WG aus jungen und älteren Tieren ist nur bedingt gut für das Gedächtnis der Jungtiere – sie werden vergesslich. / © Adobe Stock/Hyungkeun
Da Mäuse ihren Kot fressen, vermuteten die Forscher, dass Bakterien im Darm der alten Mäuse am Gedächtnisverlust beteiligt sind und auf die jungen Mäuse übertragen wurden. Eine Genomanalyse zeigte, dass sich das Darmmikrobiom der Mäuse mit dem Alter ändert. Dabei nimmt die Besiedlung mit Parabacteroides goldsteinii zu, einem Bakterium mit potenziell immunmodulierenden Eigenschaften. In den Untersuchungen ähnelte das Mikrobiom der jungen Mäuse, die mit älteren zusammengelebt hatten, dem der älteren Mitbewohner stark.
Um zu testen, ob Parabacteroides goldsteinii für den Gedächtnisverlust verantwortlich ist, wurden in einem ersten Schritt junge Mäuse mit dem Bakterium besiedelt. Als Folge verschlechterte sich die Gedächtnisleistung. Die Gegenprobe erfolgte mit alten Mäusen, bei denen die Spezies durch gezielte Behandlung (mit einem Bakteriophagen) ausgeschaltet wurde. Daraufhin verbesserte sich deren kognitive Leistung auf das Niveau von Jungtieren.
Ein Prozess zeichnete für die altersbedingten Veränderungen des Darmmikrobioms sowie Gedächtnisfunktion verantwortlich. Parabacteroides goldsteinii produziert mittelkettige Fettsäuren, die in den Blutkreislauf gelangen. Diese bewirken, dass myeloide Zellen (bestimmte Immunzellen), die über den Rezeptor GPR84 aktiviert werden, entzündliche Signalmoleküle wie den Tumornekrosefaktor oder Interleukin-1β freisetzen. In der Folge wird die Aktivität des Vagusnervs – der zentralen Organ-Hirn-Achse – gehemmt. Neurone im Hippocampus erhalten weniger Signale, was die Gedächtnisleistung beeinträchtigt.
Wurden die GPR84-Rezeptoren gehemmt und die Aktivität des Vagusnervs wieder hergestellt, zeigte sich ein positiver Effekt auf die Gedächtnisleistung. Die Studie zeigt, über welchen Weg der Signalfluss beeinträchtigt wird und dass die Darm-Hirn-Achse eine Schlüsselrolle beim Verlust kognitiver Funktionen einnimmt.
Die Studie wartet mit mehreren Erkenntnissen auf: Die Kommunikationswege zwischen Darm und Gehirn ändern sich altersbedingt und können ihre Funktion verlieren. Dies trägt zur Hirnalterung bei. Die Veränderungen werden nicht nur passiv, sondern auch aktiv durch entzündliche Veränderungen in der Peripherie beeinflusst. In der Folge wird auch das Zusammenspiel von myeloiden Zellen und Neuronen in Mitleidenschaft gezogen, was den kognitiven Abbau fördert.
Die Arbeit gibt einen weiteren Hinweis darauf, dass eine Änderung des Lebensstils und mikrobiologische Interventionen Möglichkeiten bieten könnten, kognitiven Beeinträchtigungen zu begegnen. Eine intakte Darm-Hirn-Achse könnte sich positiv auf die Hirnalterung auswirken, und der Darm damit zukünftig einen möglichen Angriffspunkt für Therapien gegen altersbedingten Gedächtnisverlust darstellen.
Ein indirekter Therapieansatz könnte sein, das Darmmikrobiom zu modulieren, beispielsweise über eine antientzündliche Ernährung, Prä- und Probiotika, Antibiotika oder einen gezielten Mikrobiomtransfer. Die Autoren schlagen vor, gezielt nach Möglichkeiten zu suchen, die direkt in die Kommunikationswege zwischen Darm und Gehirn eingreifen. Dies könnte über eine GPR84-Hemmung oder eine Aktivierung des Vagusnervs denkbar sein.
