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Wissen Gesundheit
09/30/2021

Studie: Dieser Vitamin-Mangel steht in Zusammenhang mit Alzheimer

Eine Untersuchung mit Würmern ergab, dass sich Vitamin B12 positiv auf Lähmungserscheinungen auswirkte.

Würmer wackeln nicht, wenn sie an der Alzheimer-Krankheit leiden. Doch irgendetwas half den erkrankten Würmern im Labor von Professorin Jessica Tanis an der Universität von Delaware, ihr Wackeln beizubehalten.

Mit der Lösung des Rätsels haben Tanis und ihr Team neue Hinweise auf die möglichen Auswirkungen der Ernährung auf Alzheimer, die gefürchtete degenerative Hirnerkrankung, an der Millionen Menschen leiden, erhalten.

Vor einigen Jahren begannen Tanis und ihr Team mit der Untersuchung von Faktoren, die den Ausbruch und das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit beeinflussen. Sie führten genetische Untersuchungen mit C. elegans durch, einem winzigen, im Boden lebenden Wurm, der Gegenstand zahlreicher Studien ist.

Von Würmern lernen

Die Expression von Amyloid-Beta, einem toxischen Protein, das mit der Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht wird, lähmt die Würmer innerhalb von 36 Stunden, nachdem sie das Erwachsenenalter erreicht haben. Während die Würmer in einer Petrischale in Tanis' Labor völlig bewegungsunfähig wurden, konnten die gleichaltrigen Würmer in der benachbarten Petrischale noch wackeln, was die Wissenschaftler als "Körperverbiegung" dokumentierten.

Nach jahrelanger Forschung hat das Team schließlich einen wichtigen Unterschied festgestellt, so Tanis. Während alle Würmer mit E. coli gefüttert wurden, stellte sich heraus, dass ein E. coli-Stamm einen höheren Vitamin B12-Gehalt aufwies als ein anderer. Obwohl sich Tanis' Arbeit damals auf genetische Faktoren konzentrierte, lenkte sie ihre Forschung um, um dieses Vitamin und seine schützende Rolle zu untersuchen.

C. elegans ist ein Fadenwurm, ein schlanker, durchsichtiger, nur etwa einen Millimeter langer Wurm, der im Boden lebt, wo er sich von Bakterien ernährt. Seit den 1970er Jahren gilt dieser Wurm als Modellorganismus, der Gegenstand zahlreicher Studien ist, weil er ein viel einfacheres System zur Untersuchung der Zellbiologie und von Krankheiten darstellt als wir Menschen.

Genetik nicht änderbar, Ernährung schon

"Wir Menschen haben eine immense genetische Vielfalt und eine so komplexe Ernährung, dass es wirklich schwierig ist, zu entschlüsseln, wie ein einzelner Ernährungsfaktor den Beginn und das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit beeinflusst", so Tanis. "Das ist der Punkt, an dem die Würmer erstaunlich sind. Die Würmer, die wir verwenden, haben alle genau den gleichen genetischen Hintergrund, sie reagieren auf Amyloid-Beta wie Menschen, und wir können genau kontrollieren, was sie essen, so dass wir den molekularen Mechanismen auf den Grund gehen können."

Im Gehirn von Menschen, die an Alzheimer erkrankt sind, führt die Anhäufung von Amyloid-Beta im Laufe der Jahre zu toxischen Effekten in den Zellen, die sich in verminderter Energie, einer Fragmentierung der Mitochondrien - den Kraftwerken der Zellen - und oxidativem Stress durch ein Übermaß an freien Radikalen äußern. Das Gleiche passiert in C. elegans, so Tanis, allerdings innerhalb weniger Stunden. Amyloid-Beta führt bei den Würmern zu Lähmungen.

"Als wir den Würmern, die einen Vitamin-B12-Mangel hatten, Vitamin B12 gaben, traten die Lähmungen viel langsamer auf, was uns sofort sagte, dass B12 nützlich war. Die Würmer mit B12 hatten auch ein höheres Energieniveau und weniger oxidativen Stress in ihren Zellen", erzählt Tanis.

Das Team stellte fest, dass Vitamin B12 auf ein bestimmtes Enzym namens Methionin-Synthase angewiesen ist, um zu funktionieren. Ohne das Vorhandensein dieses Enzyms hat B12 keine Wirkung, so Tanis. Außerdem funktionierte die Zugabe des Vitamins zur Nahrung nur, wenn die Tiere einen B12-Mangel hatten. Wenn man Tieren, die einen gesunden B12-Spiegel haben, mehr B12 gibt, hilft ihnen das in keiner Weise. Das Team zeigte auch, dass Vitamin B12 keinen Einfluss auf den Amyloid-Beta-Spiegel in den Würmern hatte.

"Kann B12 bei verschiedenen neurodegenerativen Krankheiten wie ALS und Parkinson schützend wirken? Das untersuchen wir gerade", so Tanis. Derzeit gebe es keine effektive Behandlungsmöglichkeit für Alzheimer. "Es gibt bestimmte Faktoren, die man nicht ändern kann. Man kann nicht ändern, dass man altert oder eine genetische Prädisposition für Alzheimer hat. Aber man kann kontrollieren, was man isst." Wie sich die Ernährung auf Erkrankungen wie Alzheimer auswirkt, werde nun weiter untersucht.

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