Mikrobiom und Demenz

Demenz ist eine Krankheit, die mit einer Verschlechterung des Gedächtnisses, des Denkens, des Verhaltens und der Fähigkeit, alltägliche Aktivitäten auszuführen, einhergeht. Weltweit sind 47,5 Millionen Menschen betroffen und die Häufigkeit von Demenzerkrankungen nimmt zu. Demenz führt weltweit zu Behinderung und Abhängigkeit bei älteren Menschen und hat dadurch enorme physische, psychische, soziale und wirtschaftliche Auswirkungen auf Pflegekräfte, Familien und die Gesellschaft. Die Alzheimer-Krankheit (AD) ist mit 60–70 % der Fälle die häufigste Form der Demenz; Andere Formen umfassen die Lewy-Körper-Demenz, die frontotemporale Demenz, die vaskuläre Demenz und die Parkinson-Krankheit mit Demenz. Typische Merkmale bei AD sind pathologische Proteinaggregate von Beta-Amyloid und hyperphosphorylierte Knäuel von Tau-Protein, die sich als neurofibrilläre Knäuel ablagern. Dies führt zu einer Neuroinflammation, die hauptsächlich durch das angeborene Immunsystem vermittelt wird. Die wichtigsten Zellen in diesem Prozess sind Mikrogliazellen, die die ansässigen Makrophagen des Gehirns darstellen. Obwohl Mikroglia in der Lage ist, extrazelluläres Beta-Amyloid zu entfernen, bleiben die Zellen in späteren Stadien der Krankheit in einem dystrophischen Zustand und können ihre nützlichen Funktionen nicht ausüben. Die Reifung und Funktion von Mikroglia hängt entscheidend von kurzkettigen Fettsäuren ab, die vom Darmmikrobiom produziert werden, und macht das Mikrobiom daher zu einem potenziellen diagnostischen und therapeutischen Ziel bei Demenz.

Die Rolle der kommensalen Mikrobenpopulation des menschlichen Körpers – insbesondere des Darmmikrobioms – bei verschiedenen Krankheiten wird durch die Entwicklung fortschrittlicher Analysetechniken immer deutlicher. Kürzlich wurde das Konzept der Darm-Hirn-Achse etabliert. Mehrere Signalwege, darunter das autonome Nervensystem, das enterische Nervensystem, das neuroendokrine System und das Immunsystem, ermöglichen die Kommunikation zwischen Darm und Gehirn, können aber auch an der Krankheitsentstehung beteiligt sein.

Mit zunehmendem Alter verändert sich die Zusammensetzung des Darmmikrobioms. Es wurde ein Rückgang der Diversität, ein Verlust nützlicher Taxa und eine Zunahme fakultativer Krankheitserreger beschrieben. Bei der Gestaltung des Mikrobioms spielen die Ernährung und der Wohnort eine wichtige Rolle. Alterung ist auch mit Entzündungen verbunden – oft als „Entzündung“ bezeichnet, verbunden mit einer Erhöhung der Darmpermeabilität, Schleimhautentzündungen und bakterieller Translokation.

Da der Hauptrisikofaktor für die Entwicklung einer Demenz, insbesondere AD, das Alter ist, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Darm-Hirn-Achse entscheidend an der Entwicklung der Demenz beteiligt ist.

Bisherige Tierstudien deuten darauf hin, dass AD mit Veränderungen in der Zusammensetzung des Darmmikrobioms und einem Rückgang nützlicher, entzündungshemmender Gattungen verbunden ist. Darüber hinaus können genetische Veränderungen in Amyloid-Genen die Zusammensetzung des Mikrobioms bei Mäusen beeinflussen, was auf einen Teufelskreis in der AD-Entwicklung hindeutet.

Beim Menschen wurden bisher keine Studien zur Zusammensetzung des Darmmikrobioms bei Patienten mit Demenz veröffentlicht. Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass die Zusammensetzung des Mikrobioms in subgingivalen Plaques bei Demenz verändert ist und mit der kognitiven Funktion zusammenhängt.