Serotonins Rolle bei Alzheimer

Die Alzheimer-Krankheit ist mehr als Plaques und Verwicklungen. Auch der Stimmungsregulator Serotonin spielt eine bedeutende Rolle. Das ist das Ergebnis einer aktuellen Metastudie von niederländischen und belgischen Forschern. Serotonin kann an einen Rezeptor namens 5-HT4 binden. Die Aktivierung dieses Rezeptors spaltet APP, das Protein, das zu Amyloid-Plaques zusammenklumpen kann. Wird es zerstört, bevor es zusammenklumpen kann, entstehen weniger Plaques. Die Aktivierung von 5-HT4 fördert auch neuroprotektive und entzündungshemmende Wirkungen.

Mit Darmbakterien Serotoninspiegel erhöhen

Die Alzheimer-Krankheit ist eine fortschreitende Gehirnerkrankung, die mit kognitiven, Gedächtnis- und Verhaltensproblemen verbunden ist. Die Hälfte bis zwei Drittel der Demenzfälle ist auf Alzheimer zurückzuführen. Obwohl es sich um eine komplexe Erkrankung handelt, hat die Wissenschaft auf diesem Gebiet in den vergangenen Jahren viele Fortschritte gemacht.

Über 50 Gene wurden bisher mit Varianten identifiziert, die das Alzheimer-Risiko beeinflussen, insbesondere das APOE-Gen: APOE2 schützt vor Alzheimer, APOE3 ist neutral und APOE4 erhöht das Risiko. Aber das bedeutet nicht, dass man mit einer bestimmten Genversion zu Alzheimer verurteilt ist.

Die Wirkung jedes Alzheimer-Gens kann durch den Lebensstil reguliert werden. So ist Bewegung gut fürs Gehirn. Fester und tiefer Schlaf hilft der Regeneration des Gehirns ebenfalls. Ein Fokus auf nährstoffreiche, minimal verarbeitete Lebensmittel kann das Alzheimer-Risiko zusätzlich verringern.

Stressanfällige Menschen scheinen ein erhöhtes Risiko zu haben, an Alzheimer zu erkranken. Warum das so ist, ist noch nicht ganz klar.

Ein Blick auf die Gehirne menschlicher Alzheimer-Patienten zeigt viele Veränderungen. Die beiden bekanntesten sind Amyloid-Plaques im Zwischenraum von Gehirnzellen und neurofibrilläre Verwicklungen innerhalb von Gehirnzellen.

Diese Plaques und Tangles sind die wichtigsten strukturellen Merkmale der Alzheimer-Krankheit. Allerdings ist die Ursache-Wirkungs-Beziehung noch nicht ganz klar: Sind sie Symptome oder Ursachen der Krankheit?

Darüber hinaus gibt es bei Alzheimer zahlreiche weitere Veränderungen im Gehirn. Die Blut-Hirn-Schranke bricht zusammen. Oxidativer Stress breitet sich aus. Mitochondrien funktionieren nicht mehr richtig. Der Glukosestoffwechsel schwächelt ebenso wie Gliazellen. Entzündungen lassen sich beobachten. Auch die Serotonin-Signale ändern sich.

Serotonin ist ein Neurotransmitter, von dem wir am häufigsten im Zusammenhang mit Depressionen hören. Schließlich ist Serotonin auch als Glückshormon bekannt. Zahlreiche Antidepressiva gehören zu den SSRIs oder selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmern. Diese SSRIs sorgen dafür, dass Serotonin länger im Raum zwischen den Gehirnzellen verbleibt, den Synapsen. Dort kann es an Rezeptoren auf der Zelloberfläche binden, um seine stimmungsstabilisierende Wirkung zu entfalten.

Bei der Alzheimer-Krankheit ist auch die Serotonin-Signalübertragung im Gehirn betroffen. Es sinkt nicht nur die gesamte Serotoninkonzentration, die Gehirnzellen verlieren auch Rezeptoren, an die Serotonin binden kann. Mit anderen Worten: Alzheimer-Gehirne enthalten weniger Serotonin und sie reagieren weniger empfindlich auf das, was sie noch haben.

Die Beteiligung von Serotonin an der Alzheimer-Krankheit und an Depressionen bedeutet nicht, dass Depressionen die Alzheimer-Krankheit verursachen oder umgekehrt. Sie sind jedoch miteinander verbunden. Depressionen können das Risiko für die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit erhöhen. Umgekehrt kann die Alzheimer-Krankheit das Risiko erhöhen, depressiv zu werden.

Für die aktuelle Metastudie sammelten die Autoren alle Informationen, die über Serotonin im Zusammenhang mit Alzheimer vorhanden sind. Zahlreiche Daten stammen von Mausmodellen für die Alzheimer-Krankheit. In vielen Fällen muss noch festgestellt werden, inwieweit Erkenntnisse auf menschliche Patienten zutreffen.

Serotonin kann an einen Rezeptor namens 5-HT4 binden. Die Aktivierung dieses Rezeptors spaltet APP auf, das Protein, das zu Amyloid-Plaques zusammenklumpen kann. Wird es zerstört, bevor es zusammenklumpen kann, verringert das die Plaques. Die Aktivierung von 5-HT4 fördert auch neuroprotektive und entzündungshemmende Wirkungen.

Wenn Serotonin an der Alzheimer-Krankheit beteiligt ist, sollten SSRIs etwas bewirken. Bei Nagetieren ist das tatsächlich häufig der Fall. In einigen Studien verringern SSRIs wie Fluoxetin und Paroxetin die Plaquespiegel; in anderen Studien tun sie das jedoch nicht. Die Plaque-Reduktion unterscheidet sich auch zwischen den Gehirnregionen.

Es gibt einige Studien, die darauf hindeuten, dass Escitalopram, Citalopram und Fluoxetin eine mildernde Wirkung auf Plaquebelastung und kognitive Beeinträchtigung haben könnten. Die Effekte sind nicht sehr groß und die Stichprobengröße ist im Allgemeinen klein.

Die Ernährung kann den Serotoninspiegel ebenfalls beeinflussen, da die Serotoninproduktion mit der Aminosäure Tryptophan beginnt. Falls der Serotonin-Produktionsweg funktioniert, bedeutet mehr Tryptophan mehr Ressourcen für den Aufbau von Serotonin.

Bei Mäusen und Ratten unterstützt die Zugabe von zusätzlichem Tryptophan tatsächlich die Serotonin-Signalübertragung, die eine schützende Wirkung auf altersbedingte Gedächtnisdefizite zu haben scheint. Umgekehrt senken niedrige Tryptophanspiegel den Serotoninspiegel in einigen Gehirnregionen.

Die Tryptophan-Mäuse in dieser Studie waren aktiver, aßen weniger und behielten ein niedrigeres Körpergewicht bei. Schließlich haben fettleibige Ratten einen durchweg niedrigeren Serotoninspiegel in ihren Gehirnen, möglicherweise aufgrund von Veränderungen des Darmmikrobioms.

Eine interessante Studie fand eine verbesserte soziale Kognition bei älteren Menschen, die eine mit Tryptophan angereicherte Ernährung erhielten. Bis zu 90 % des Serotonins unseres Körpers befinden sich im Darm, wo es von bestimmten Darmzellen ausgeschieden wird. Diese Produktion wird stark von Darmmikroben beeinflusst. Im Darm hat Serotonin eine lokale Aufgabe bei der Regulierung der Darmmotilität. Ein Teil davon kann aber über die Darm-Hirn-Achse wandern.

Haben also Probiotika eine Wirkung, indem sie die Serotoninproduktion über das Darmmikrobiom erhöhen? Bei alternden Nagetieren scheinen insbesondere Lactobacillus-Stämme einen günstigen Einfluss auf das Serotonin, das Gedächtnis und das Lernen im Gehirn zu haben.

Versuche mit Bifidobacterium sind mehrdeutig. Manche erzielen gute Ergebnisse. Manche zeigen keine Wirkung. Beim Menschen scheint ein Probiotikum, das Lactobacillus helveticus und Bifidobacterium longum enthält, die Symptome von Depressionen zu verbessern, möglicherweise durch Beeinflussung des Tryptophanstoffwechsels.

Die Autoren der aktuellen Metastudie kamen schließlich zu dem Schluss, dass das Serotoninsystem des Gehirns an der Entwicklung von Alzheimer beteiligt ist. Dieses System könnte durch die Mikrobiota-Darm-Gehirn-Achse unter Verwendung von Prä- und Probiotika sowie Ernährung moduliert werden. Ein nächster Schritt wäre die Durchführung randomisierter placebokontrollierter Studien mit Schwerpunkt auf Prä- und Probiotika und Ernährung in Mausmodellen in verschiedenen Altersstufen der Krankheitspathologie.

Quelle:

Aaldijk E, Vermeiren Y. The role of serotonin within the microbiota-gut-brain axis in the development of Alzheimer’s disease: A narrative review. Ageing Res Rev. 2022 Jan 3;75:101556. doi: 10.1016/j.arr.2021.101556. Epub ahead of print. PMID: 34990844. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34990844/)

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Kornelia ist ausgebildete Redakteurin, Buchautorin und freie Texterin. Ihre Erfahrung mit Ess-Störungen hat sie in drei Kochbüchern beschrieben, die alle den Gourmand World Cookbook Awards von Edouard Cointreau gewonnen haben. Ihr Buch Cooking for Happiness hat sogar den Titel ‘Best in the World’ in der Kategorie Innovativ erhalten. Neben Ernährung faszinieren sie vor allem Themen im Bereich Gesundheit. Ihr umfangreiches Wissen in diesen Gebieten stellt sie leicht verständlich dar. Besonders liegt ihr eine ganzheitliche Sicht der menschlichen Existenz im Allgemeinen und Körperfunktionen im Besonderen am Herzen.

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