Demenz: Lösen spezielle Viren Alzheimer aus?

Ein Rendering eines von Alzheimer betroffenen Gehirns mit Plaques und Fibrillen. © Science Photo Libra/Kateryna Kon/Getty Images

Die Erreger von Windpocken und Herpes können laut einer US-amerikanischen und britischen Studie gemeinsam Demenz auslösen.

Massachusetts/Oxford – Erst vor wenigen Wochen erschütterte ein Wissenschaftsskandal um scheinbar gefälschte Studien zur Entwicklung der Alzheimer-Krankheit die Forschung auf diesem wichtigen Gebiet. Noch ist nur teilweise verstanden, welche Prozesse die Veränderungen im Gehirn hervorrufen; was sie in Bewegung setzt, bleibt ein Rätsel.

Forscher der Tufts University in Massachusetts (USA) und der University of Oxford (England) haben nun ein oder mehrere Puzzleteile hinzugefügt, um diese Frage zu beantworten. Das amerikanisch-britische Team erhärtet den Verdacht, dass Varizella-Zoster- und Herpes-simplex-Viren eine Rolle spielen und hat einen Mechanismus entschlüsselt, mit dem die beiden Erreger Hirnschäden verursachen.

Alzheimer: Studie untersucht Zusammenhang zwischen Virus und Demenz

Das Varizella-Zoster-Virus (VZV), das Windpocken und Gürtelrose verursacht, kann das Herpes-simplex-Virus aktivieren, „um die frühen Stadien der Alzheimer-Krankheit einzuleiten“, so eine Studie einer Veröffentlichung der Tufts University. Die Ergebnisse wurden im Journal of Alzheimer’s Disease veröffentlicht.

Herpes-simplex- und Varizella-Zoster-Viren gehören zu den häufigsten Viren überhaupt. Beide gehören zur Familie der Herpesviren, beide verbleiben nach einer akuten Erkrankung „ruhend“ im Körper und können reaktiviert werden; Eigenschaften, die für die Entstehung von Alzheimer von entscheidender Bedeutung sein können. Es wird geschätzt, dass 95 % der Menschen vor dem 20. Lebensjahr an Varicella Zoster erkranken. In den meisten Fällen führt dies zu Windpocken und einer anschließenden Reaktivierung des Virus zu einer schmerzhaften Gürtelrose (Herpes zoster).

Erhöht das Virus das Demenzrisiko? Die Studie geht dem Zusammenhang nach

Laut Weltgesundheitsorganisation sind rund 3,7 Milliarden Menschen unter 50 Jahren mit HSV-1 infiziert, einer der häufigsten Formen von Herpes simplex. HSV-1 verursacht die unangenehmen Blasen auf den Lippen. Es verbringt die meiste Zeit still im Körper, ohne irgendwelche Symptome auszulösen, und bleibt in Nervenzellen schlummernd; auch im Gehirn. In einem aktiven Zustand könnten HSV-1-Viren dort jedoch eine Ansammlung von Amyloid-Beta- und Tau-Proteinen verursachen, heißt es in der Erklärung der Tufts University.

Beide Proteine ​​unterliegen bei Alzheimer fatalen Veränderungen. Beispielsweise können Fragmente von Amyloid-Beta-Proteinen zusammenklumpen und Plaques bilden, und Tau-Proteine ​​können verlängerte, verdrehte Fasern bilden, die Fibrillen genannt werden. Allerdings ist noch immer nicht vollständig verstanden, wie diese Prozesse zusammenhängen und was genau sie bewirken. Um diesen Fragenkomplex drehten sich auch die angeblich gefälschten Studien.

Alzheimer durch Virusinfektion? “Ich denke, wir haben jetzt Beweise für diese Ereignisse”

Das amerikanisch-britische Forscherteam will nun herausgefunden haben, dass eine Infektion mit dem Varizella-Zoster-Virus entzündliche Prozesse auslöst, die wiederum latente Herpes-simplex-Viren im Gehirn wecken. Die Möglichkeit eines Zusammenhangs zwischen Herpes-simplex-Viren und Alzheimer wird seit langem diskutiert. Eine der ersten, die diesen Verdacht hegt und untersucht, ist die Neurowissenschaftlerin Ruth Itzhaki von der University of Cambridge und der University of Oxford. Er nahm auch an der aktuellen Studie teil.

„Wir wissen, dass es eine Korrelation zwischen HSV-1 und der Alzheimer-Krankheit gibt, und einige haben vermutet, dass VZV ebenfalls beteiligt sein könnte. Aber was wir nicht wussten, ist die Abfolge von Ereignissen, die Viren hervorrufen, um die Krankheit auszulösen“, sagt David Kaplan, Leiter der Abteilung für Biomedizinische Technik an der Tufts School of Engineering. “Wir glauben, dass wir jetzt Beweise dafür haben. Ereignisse.”

Für ihre Studie verwendeten die Forscher ein dreidimensionales menschliches Gewebekulturmodell, das das Gehirn nachahmt. Ihre Strukturen bildeten sie in winzigen sechs Millimeter breiten Schwämmen aus Seidenprotein und Kollagen nach. Im Gegenzug besiedelten sie die Schwämme mit neuralen Stammzellen, die zu funktionellen Neuronen werden, die in der Lage sind, Signale in einem Netzwerk zu übertragen, genau wie es im echten Gehirn geschieht.

Forscher sehen ein erhöhtes Alzheimer-Risiko durch wiederholte Aktivierung von Herpes simplex

Die Forscher fanden heraus, dass im Gehirngewebe gewachsene Neuronen mit Varicella Zoster infiziert werden können. Dies allein führte jedoch nicht zur Bildung der für Alzheimer zentralen Proteine ​​Amyloid Beta und Tau. Wenn die Neuronen jedoch latent Herpes-simplex-Virus-1 beherbergten, führte die Exposition gegenüber Varicella Zoster zu seiner Reaktivierung, was wiederum zu einem „dramatischen Anstieg“ der Tau- und Amyloid-Beta-Proteine ​​führte. Die Folge: Nervensignale verlangsamt.

“Es ist ein Doppelschlag von zwei Viren, die häufig und normalerweise harmlos sind, aber Laborstudien deuten darauf hin, dass sie Probleme verursachen können, wenn eine erneute Exposition gegenüber VZV latentes HSV-1 weckt”, erklärt Dana Cairns von der Tufts University.

Die Forscher beobachteten auch, dass Proben, die mit Varicella Zoster infiziert waren, anfingen, Zytokine zu produzieren. Zytokine sind Proteine, die an entzündlichen Prozessen beteiligt sind, und tatsächlich konnten durch Infektionen verursachte Entzündungen im Gehirngewebe beobachtet werden. Möglicherweise, so David Kaplan, führte diese Entzündung zur Aktivierung latenter Herpes-simplex-Viren im Gehirn und zu noch größeren Entzündungen. Die Forscher sehen, dass das Alzheimer-Risiko vor allem durch die wiederholte Aktivierung von Herpes simplex im Gehirn erhöht wird. Eine Impfung gegen Windpocken könne sie „deutlich reduzieren“.

Alzheimer: Andere Wege zur Demenz sind noch möglich

Es sei aber auch „immer noch möglich, dass andere Infektionen und andere Wege zur Alzheimer-Krankheit führen können“, ergänzt Dana Cairns. Auch eine Wechselwirkung mit Risikofaktoren wie Kopftrauma, starkem Übergewicht und Alkoholkonsum ist denkbar. Es wurde auch vermutet, dass das Coronavirus Alzheimer auslösen könnte, ein kausaler Zusammenhang konnte aber nicht nachgewiesen werden.

Eine große Studie aus Dänemark fand heraus, dass das Risiko für Alzheimer und Parkinson sechs Monate bis ein Jahr nach der Ansteckung anstieg, aber das gilt auch für Influenza und bakterielle Lungenentzündung. Einige Wissenschaftler vermuteten daher, dass die Ursache weniger das Coronavirus selbst als vielmehr die mit der Infektion einhergehende Entzündung sei.

Das amerikanisch-britische Forscherteam setzt darauf, dass Sars-CoV-2 sowohl das Varizella-Zoster- als auch das Herpes-simplex-Virus im Körper reaktivieren kann. Es ist ratsam, dies im Hinterkopf zu behalten, schreiben sie. (Pamela Dörhöfer)