WASHINGTON (AP) – Ein einzigartiger Blick in das menschliche Gehirn könnte helfen zu erklären, wie es Abfallstoffe beseitigt, wie sie sich ansammeln und zur Alzheimer-Krankheit führen können.
Gehirnzellen verbrauchen viele Nährstoffe, was bedeutet, dass sie viel Abfall produzieren. Wissenschaftler glauben seit langem, dass das Gehirn über spezielle Mechanismen zur Beseitigung von Zellmüll verfügt, insbesondere während des Schlafs – sie haben dies bei Mäusen beobachtet. Es gab jedoch nur Indizienbeweise für ein ähnliches System beim Menschen.
Jetzt haben Forscher mithilfe einer speziellen Art der Bildgebung dieses Netzwerk winziger Abfallentsorgungskanäle endlich im Gehirn lebender Menschen entdeckt.
„Ich war skeptisch“, sagte Dr. Juan Piantino von der Oregon Health and Science University, dessen Team am Montag über die Ergebnisse berichtete. „Wir brauchten dieses Papier, um zu sagen, dass dies auch beim Menschen passiert.“
Die Studie wurde in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht.
Das Gehirn ist im Schlaf bemerkenswert aktiv. Ein Grund scheint darin zu liegen, dass zu diesem Zeitpunkt eine gründliche Reinigung durchgeführt wird. Und es hat Aufmerksamkeit erregt, denn während der Verlust einer guten Nachtruhe das Denkvermögen der Menschen beeinträchtigt, gilt chronischer Schlafmangel auch als Risikofaktor für Demenz.
Wie reinigt sich das Gehirn?
Vor mehr als einem Jahrzehnt berichteten Wissenschaftler der Universität Rochester erstmals über die Entdeckung eines Netzwerks, das sie „glymphatisches System“ nannten. Zerebrospinalflüssigkeit dringt mithilfe der Kanäle, die die Blutgefäße umgeben, tief in das Gewebe ein und transportiert Abfälle, bis sie das Gehirn verlassen. Beta-Amyloid, eine der Hauptursachen der Alzheimer-Krankheit, verschwand schneller, wenn die Tiere schliefen.
Es ist nicht genau klar, wie dieses Netzwerk funktioniert, obwohl einige Untersuchungen gezeigt haben, dass Blutgefäßpulsationen dazu beitragen, Abfallentsorgungsflüssigkeit dorthin zu transportieren, wo sie hin muss.
Aber es war schwierig, dieses System bei den Menschen zu finden. Regelmäßige MRT-Scans können einige dieser mit Flüssigkeit gefüllten Kanäle erkennen, zeigen aber nicht ihre Funktion, sagte Piantino.
Deshalb injizierte sein Team in Oregon fünf Patienten, die sich einer Gehirnoperation unterzogen und eine fortgeschrittenere Form der MRT benötigten, einen Tracer. Der Tracer „leuchtete“ bei diesen Scans auf und tatsächlich bewegte er sich 24 bis 48 Stunden später nicht zufällig durch das Gehirn, sondern durch diese Kanäle, genau wie frühere Forschungen bei Mäusen festgestellt hatten.
Es handelt sich um eine kleine, aber möglicherweise wichtige Studie, die laut Dr. Maiken Nedergaard aus Rochester ein verstärktes Interesse daran wecken wird, wie die Beseitigung von Hirnabfällen mit der Gesundheit der Menschen zusammenhängt.
Aber um zu testen, ob besserer Schlaf oder andere Behandlungen tatsächlich die Abfallentsorgung fördern und die Gesundheit verbessern können, „muss ich in der Lage sein, die glymphatische Funktion bei Menschen zu messen“, fügte Dr. Jeff Iliff von der University of Washington hinzu, der an der Forschung zur Abfallentsorgung beteiligt war . . Die Frage ist, ob die neue Studie Möglichkeiten zur Messung aufzeigen könnte.
Schlaf ist nicht das einzige Problem. Tierstudien zeigen beispielsweise, dass ein altes Blutdruckmedikament, das heute zur Behandlung von posttraumatischer Belastungsstörung eingesetzt wird, die glymphatische Funktion verbessern kann, und Iliff und seine Kollegin Dr. Elaine Peskind sind dabei, es bei einigen Patienten zu untersuchen.
Es sind weitere, größere Studien an gesunden Menschen erforderlich, und Piantino, dessen Labor sich auf die Schlafgesundheit konzentriert, möchte einen einfacheren, weniger invasiven Test finden.
„Wir können nicht alle diese Fragen untersuchen, indem wir den Menschen Injektionen verabreichen“, sagte er.
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