Altersvergesslichkeit: Starre Synapsen bremsen ein

22. Juli 2014
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Unser Gehirn ist in der Lage, große Informationsmengen zu speichern. Allerdings nimmt mit dem Alter die Vergesslichkeit zu und das Lernvermögen ab. Forscher gingen nun den molekularen Grundlagen dieses altersbedingten Gedächtnisschwundes auf den Grund.

Wenn Informationen in unserem Gedächtnis gespeichert werden oder wir uns erinnern, kommt es in den Nervenzellen des Gehirns zu chemischen und strukturellen Veränderungen. Vor allem verändern sich Zahl und Stärke der Synapsen. Auf der Suche nach dem Grund für unser vermindertes Lernvermögen im Alter untersuchten Forscher um Associate Prof. Dr. Antonio Del Sol Mesa vom Luxembourg Centre for Systems Biomedicine an der Universität Luxemburg und Dr. Ronald van Kesteren von der VU University Amsterdam die molekulare Zusammensetzung der Nervenzellverbindungen gesunder Mäuse im Alter von 20 bis 100 Wochen. Dies entspricht in etwa der Zeitspanne von der Pubertät bis zum Rentenalter beim Menschen. „Erstaunlicherweise gab es nur eine Gruppe von vier Eiweißmolekülen der sogenannten extrazellulären Matrix, die mit dem Alter stark zunahm. Der Rest veränderte sich kaum”, erläutert Prof. Dr. Antonio del Sol Mesa.

Die extrazelluläre Matrix bildet ein Geflecht an den Kontaktstellen zwischen Nervenzellen. Ein gesundes Maß an diesen Proteinen sorgt für ein Gleichgewicht zwischen Stabilität und Flexibilität dieser Synapsen und ist für effizientes Lernen entscheidend. „Nehmen diese Proteine im Alter zu, werden die Verbindungen zwischen Nervenzellen immer starrer, wodurch sie sich schlechter an neue Situationen anpassen können. Das Lernen wird erschwert, das Gedächtnis verlangsamt”, fügt Dr. Ronald van Kesteren von der VU University hinzu.

Außerdem schauten sich die Forscher nicht nur einzelne Moleküle, sondern auch das große Ganze an. Sie betrachteten das Zusammenspiel aller Moleküle als eine Art Netzwerk, das die Menge und Interaktionen der einzelnen Moleküle streng kontrolliert. „Ein gesundes Netzwerk hält sozusagen alle Moleküle auf dem richtigen Niveau. Bei älteren Mäuse sahen wir allerdings, dass sich die Zusammensetzung an Eiweißmolekülen stärker unterscheidet als bei ihren jüngeren Artgenossen. Das zeigt, dass das Netzwerk seine Kontrolle verliert und leichter aus dem Gleichgewicht gebracht werden kann, wenn wir altern.“, erklärt Prof. Dr. Antonio del Sol Mesa. Dadurch wird das Gehirn, laut der Wissenschaftler, anfälliger für Krankheiten.

Alterungsprozess besser verstehen

Ein besseres Verständnis des normalen Alterungsprozesses kann helfen, in Zukunft auch komplexe neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson besser zu verstehen. Neue Medikamente, die die extrazelluläre Matrix beeinflussen können, könnten in Zukunft als neue Therapieansätze für Lernschwierigkeiten oder Gedächtnisschwund zum Einsatz kommen.

Originalpublikation:

Hippocampal extracellular matrix levels and stochasticity in synaptic protein expression increase with age and are associated with age-dependent cognitive decline
Antonio Del Sol Mesa et al.; Molecular & Cellular Proteomics, doi: 10.1074/mcp.M113.032086; 2014

41 Wertungen (4.17 ø)
Medizin, Neurologie

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8 Kommentare:

Gast
Gast

eigentlich zeigen alle Untersuchungen der letzen drei Jahrzehnte,
dass die Lernfähigkeit NICHT abnimmt.
Eher der Wunsch (Motivation) dazu.

#8 |
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Gast
Gast

es ist unglaublich langweilig, dass immer nur “Medikamente” als Behandlungsoption in Betracht gezogen werden… bei dem heutigen Wissen um die Komplexität biologischer Phänomene und dem nichtlinearen Einfluss jedes “Stellgliedes” auf Vorgänge außerhalb unseres Sichtbereiches… eine rhigide Haltung der “Wissenschaft” … wahrscheinlich auch hier bereits zu viel extrazelluläre Matrix ;-))

#7 |
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Gast
Gast

Wie kommt es eigentlich, dass wir länger leben als Mäuse?
Er redet ja von “Gleichgewicht”. Vielleicht ist das menschliche Gleichgewicht besser ausgebildet, weil wir auf 2 Beine gehen?
Allerdings stimmt bedenklich, dass wir uns in Richtung “Rollatorgesellschaft” entwickeln, das könnte die Alterung wieder beschleunigen.

#6 |
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Dr. med. Klaus-Peter Valerius
Dr. med. Klaus-Peter Valerius

K.-P. Valerius, Giessen
Der direkte Vergleich von Menschen und Mäusen sollte bei diesem Thema kritisch gesehen werden. Der moderne Mensch hat in seiner Evolution eine Verlängerung seiner Lebensspanne um mindestens 20 Jahre erfahren (Großelternphase), die bei den Menschenaffen und anderen Primaten fehlt. Auch Mäuse besitzen eine solche verlängerte Altersphase nicht. Die charakteristischen Altersveränderungen der Gedächtnisleistung müssen durchaus nicht nur im Sinne eines Abbaus negativ gesehen werden, sondern könnten auch im Sinne eines “sozialen Gedächtnisses” an eine Zeitphase, die die meisten Gruppenmitglieder nie erlebt haben, interpretiert werden. Neurodegenerative Erkrankungen sind von dieser Interpretation allerdings ausgenommen.

#5 |
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dr. med.dent. Wolfgang Stute
dr. med.dent. Wolfgang Stute

nicht nur :
Synapsen stecken randvoll mit Mitochondrien u. wenn diese – auch aufgrund gestörter Matrix – nicht mehr adäquat versorgt werden – gibt es immer weniger ATP , das Recycling der Neurotransmitter verbleibt u. die angesprochenen Probleme treten auf .

#4 |
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Doktor Klaus Umbreit
Doktor Klaus Umbreit

Ich wüsste gern, von welcher Firma diese (unsinnige?) Arbeit gesponsert wurde. Parkinson ist immerhin ein Problem des Defizits von Enzymen für die Freisetzung von Neurotransmittern hemmender (motorischer) Neurone (GABA oder ß-Endorphin).

#3 |
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Emma Koepnick
Emma Koepnick

Mein Gedanke, Herr Bönig!

#2 |
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Welches Eiweiß nimmt denn nun in der ECM zu? Das wäre die wichtigste Information gewesen. Schade.

#1 |
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