Sporteffekt: Muskelhormon reduziert Alzheimer-Plaques

Muskeln produzieren bei der Arbeit Hormone

Doch über welche biochemischen Mechanismen wirkt körperliche Aktivität dem geistigen Verfall konkret entgegen? Forschende des Massachusetts General Hospital haben möglicherweise einen Faktor gefunden, der zur schützenden Wirkung von Sport beitragen könnte: der körpereigene Botenstoff Irisin.

Das Hormon wird bei Bewegung in den Muskeln produziert. Welche Funktionen es konkret erfüllt, ist noch nicht geklärt. Während bei der Entdeckung von Irisin die Hoffnung gross war, dass sich mit seiner Hilfe der Fett- und Zuckerstoffwechsel in Richtung Gewichtsabnahme drehen lassen könnte, ist die Studienlage dazu inzwischen uneindeutig.

3-D-Zellkulturen fungieren als Alzheimermodelle

Doch nun scheint es, dass Irisin an anderer Stelle eine entscheidende Wirkung entfalten könnte: im Gehirn. Anstoss für diese Hypothese war die Beobachtung, dass der Irisin-Spiegel im Gehirn von Alzheimererkrankten niedriger ist als gewöhnlich.

Um das zu untersuchen, hat ein Forschungsteam des Massachusetts General Hospitals spezielle Zellkulturen entwickelt, die die Alzheimererkrankung als 3-D-Modell abbilden. Mit diesen lässt sich simulieren, wie Krankheitsprozesse im Gehirn abgelaufen sein könnten, aber auch, ob und wie sich therapeutische Massnahmen auswirken.

Was Irisin im Gehirn bewirkt

In der Alzheimer-Zellkultur beobachteten die Forschenden, dass eine Gabe von Irisin die Beta-Amyloid-Plaques erheblich reduzierte. Beta-Amyloid entsteht zwar unentwegt auch in gesunden Gehirnen, wird aber im gleichen Masse auch laufend wieder abgebaut. Im Gehirn von Alzheimererkrankten hingegen reichert sich die Substanz zu Plaques an. Diese Ablagerungen werden als Hauptursache für den Untergang der Neuronen bei Alzheimer-Demenz diskutiert.

Irisin scheint ihrer Bildung entgegenzuwirken: Der Muskelbotenstoff regte spezielle Hirnzellen, die sogenannten Astrozyten, dazu an, verstärkt ein Enzym auszuschütten, das Beta-Amyloid abbaut: Neprilysin. Dazu bindet Irisin an einen speziellen Rezeptor an der Oberfläche der Astrozyten: Integrin αvβ5.

Können Irisin-basierte Medikamente helfen?

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Irisin ein wichtiger Botenstoff ist für den durch körperliche Betätigung verursachten Anstieg des Neprilysinspiegels“, erklärt Studienleiter Prof. Rudolph Tanzi. Die Beobachtung wertet sein Team als Hinweis dafür, dass Medikamente auf Basis von Irisin künftig einen Beitrag zur Behandlung und Vorbeugung von Alzheimer liefern könnten.

Tatsächlich weiss man aus früheren Mausstudien, dass Irisin die Blut-Hirn-Schranke passieren kann, die das Gehirn vor schädlichen Stoffen schützt. Damit wäre eine medikamentöse Therapie unkompliziert.

Sport reduziert Alzheimerrisiko um 20 Prozent

In jedem Fall zeigt die Untersuchung, auf welchem Wege sportliche Aktivität direkt zur Hirngesundheit beitragen kann. Wie gross der Effekt ist, hat unter anderem eine grosse norwegische Langzeitstudie gezeigt: Für Menschen, die sich im mittleren Alter regelmässig bewegten, sank das Risiko für eine spätere Demenz um 20 Prozent.