Sinkende Blutspiegel zweier körpereigener Moleküle stehen in engem Zusammenhang mit der Verschlimmerung der Alzheimer-Krankheit, insbesondere bei Frauen. Es wurde festgestellt, dass die Werte allmählich sinken, von Frauen ohne Anzeichen von Gedächtnisstörungen, Desorientierung und verlangsamtem Denken, bis hin zu Frauen mit ersten Anzeichen einer leichten kognitiven Beeinträchtigung. Bei Frauen mit mittelschwerem oder schwerem Krankheitsstadium war der Rückgang stärker ausgeprägt. Bei Männern war der Rückgang nur bei einem Molekül zu beobachten, was auf einen krankheitsspezifischen Unterschied zwischen den Geschlechtern hindeutet.
Rückgang von Acetyl-L-Carnitin und freiem Carnitin eng mit dem Schweregrad der Alzheimer-Krankheit verbunden
Unter der Leitung von Neurowissenschaftlern der NYU Langone Health und in Zusammenarbeit mit anderen Forschern in den USA und Brasilien zeigte die neue Studie, dass die Blutspiegel des Proteins Acetyl-L-Carnitin sowohl bei Frauen als auch bei Männern mit leichter kognitiver Beeinträchtigung und Alzheimer-Krankheit niedriger waren. Der Blutspiegel von freiem Carnitin, dem Hauptnebenprodukt von Acetyl-L-Carnitin bei Reaktionen, die für die Hirnfunktion wichtig sind, nahm bei Frauen in Abhängigkeit von der Schwere ihrer kognitiven Beeinträchtigung stetig ab. Bei den Männern wurde ein signifikanter Rückgang nur bei Acetyl-L-Carnitin, nicht aber bei freiem Carnitin festgestellt. Die Ergebnisse der Studie, die in der Fachzeitschrift Molecular Psychiatry online veröffentlicht wurden, deuten darauf hin, dass ein Rückgang dieser beiden Gehirnchemikalien auf das Vorhandensein und den Grad der Alzheimer-Krankheit hinweisen könnte, und dass dieser Unterschied eine Erklärung dafür bieten könnte, warum Frauen ein höheres Krankheitsrisiko haben als Männer.
Zusätzliche Computertests zeigten, dass die Blutspiegel von Acetyl-L-Carnitin und freiem Carnitin bei den Studienteilnehmern in direktem Verhältnis zu erhöhten Amyloid-Beta- und Tau-Proteinspiegeln standen, die seit langem als Marker für den fortschreitenden Schweregrad der Alzheimer-Krankheit gelten. Tatsächlich stieg die Genauigkeit des Forschungsteams bei der Diagnose des Schweregrads der Alzheimer-Krankheit von mehr als 80% – wenn entweder die Amyloid-Beta- und Tangled-Tau-Protein-Werte aus der Liquorflüssigkeit oder die beiden Blutmoleküle verwendet wurden – auf 93%, wenn beide verwendet wurden. „Unsere Ergebnisse sind der bisher stärkste Beweis dafür, dass verringerte Blutspiegel von Acetyl-L-Carnitin und freiem Carnitin als Blut-Biomarker für die Identifizierung von Alzheimer-Patienten dienen könnten, und möglicherweise auch für diejenigen, die ein höheres Risiko haben, eine frühe Demenz zu entwickeln“, erklärte die Studienleiterin Betty Bigio, PhD. die als Assistenzprofessorin in der Abteilung für Psychiatrie an der NYU Grossman School of Medicine tätig ist. Die Ergebnisse könnten auch die geschlechtsspezifischen Unterschiede bei der Alzheimer-Krankheit erklären, wobei mehr Frauen als Männer an Demenz erkranken. Da der Rückgang von Acetyl-L-Carnitin und freiem Carnitin eng mit dem Schweregrad der Alzheimer-Krankheit zusammenhängt, bieten die molekularen Wege, die an ihrer Produktion beteiligt sind, laut der leitenden Studienforscherin Carla Nasca, PhD., Assistenzprofessorin in den Abteilungen für Psychiatrie und Neurowissenschaften an der NYU Grossman School of Medicine, weitere mögliche therapeutische Ansatzpunkte, um die Ursache der Krankheit zu bekämpfen und möglicherweise einzugreifen, bevor dauerhafte Hirnschäden auftreten.
Ein Bluttest könnte helfen, die Effektivität potenzieller neuer medikamentöser Behandlungen zur Verzögerung oder Verhinderung des Ausbruchs der Krankheit vorherzusagen
Die Studie umfasste Daten zu zwei getrennten Gruppen von Männern und Frauen in Brasilien und Kalifornien, bei denen die Forscher die Blutspiegel der beiden Moleküle maßen. Insgesamt nahmen 93 Probanden an der Studie teil, bei denen eine kognitive Beeinträchtigung in unterschiedlichem Ausmaß diagnostiziert wurde, sowie 32 kognitiv gesunde Männer und Frauen ähnlichen Alters, Gewichts und Bildungsstands. Die Ergebnisse der kalifornischen Gruppe wurden verwendet, um die Ergebnisse der brasilianischen Gruppe zu bestätigen. Laut Nasca sind weitere Untersuchungen zu den Ursprüngen von Acetyl-L-Carnitin und den molekularen Pfaden, die seine Produktion steuern, sowie zur Verfolgung der Auswirkungen des Moleküls auf die Gehirnchemie erforderlich, da es in den Vesikelspeichern des Gehirns enthalten ist, die ins Blut abgegeben werden. Das Ziel des Teams besteht darin, weitere Biomarker im Gehirn zu definieren, die eng mit dem Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit zusammenhängen. Wenn weitere Studien ihre neuesten Erkenntnisse bestätigen, könnte die Forschung des Teams laut Nasca zur Entwicklung eines Bluttests für Demenz und zur einfacheren und nichtinvasiven Verfolgung des Fortschreitens der Alzheimer-Krankheit genutzt werden.
Derzeit kann die Suche nach Biomarkern für das Fortschreiten der Krankheit mit wiederholten Lumbalpunktionen verbunden sein, die das Risiko von Schmerzen und Infektionen bergen. Ein Bluttest könnte auch nützlich sein, um eine objektivere, quantitative Messung des Schweregrads der Krankheit zu unterstützen oder hinzuzufügen, als die bestehenden Fragebögen, die das Gedächtnis oder die Denkfähigkeit testen. Laut Nasca könnte ein Bluttest auch nützlich sein, um die Wirksamkeit oder Unwirksamkeit potenzieller neuer medikamentöser Behandlungen zur Verzögerung oder Verhinderung des Ausbruchs der Alzheimer-Krankheit vorherzusagen. Sowohl Acetyl-L-Carnitin als auch freies Carnitin sind für eine gesunde Gehirnfunktion und die Regulierung des zellulären Energiestoffwechsels unerlässlich. Frühere Forschungen von Nascas Team zeigten, dass Acetyl-L-Carnitin auch Moleküle vom Kraftwerk der Zelle, den Mitochondrien, zum kontrollierenden Zellkern transportiert, wodurch sich Gene öffnen und aktiviert werden können. Diese Pendelbewegung ist für die Regulierung von Genen, die den Neurotransmitter Glutamat produzieren, von entscheidender Bedeutung. Glutamat ist eine weitere Chemikalie, die an den meisten Gehirnaktivitäten beteiligt ist, einschließlich der Nervenzellreparatur (Plastizität). Dies ist in der Hippocampusregion des Gehirns von Bedeutung, die bei der Regulierung des Gedächtnisses hilft, und in der erste Schäden durch die Alzheimer-Krankheit auftreten.
Nasca sagt, dass übermäßige Glutamatwerte auch mit Stimmungsstörungen und schweren Depressionen beim Menschen in Verbindung gebracht wurden, Störungen, die eng mit der Alzheimer-Krankheit verbunden sind. Ihr Team hat auch einen Zusammenhang zwischen einem Mangel an Acetyl-L-Carnitin, nicht jedoch an freiem Carnitin, und Depressionen sowie Kindheitstraumata festgestellt. Es sind weitere Untersuchungen geplant, um herauszufinden, wie das Fortschreiten von Depressionen zu Alzheimer verhindert werden kann.