Bewegung für das Gehirn

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Warum hat Bewegung auf das alternde Gehirn eine so positive Auswirkung? Die Antwort – zumindest bei Mäusen – ist überraschend: ein wenig erforschtes Leberprotein könnte dafür verantwortlich sein, wie eine neue Studie, die von Wissenschaftlern der UC San Francisco Eli und Edythe Broad Center for Regeneration Medicine and Stem Cell Research durchgeführt wurde, zeigt.

Man weiß, dass Bewegung eine der einfachsten und wirkungsvollsten Möglichkeit ist, das Hirn vor altersbedingten kognitiven Beeinträchtigungen zu schützen – und sie kann sogar die Kognition bei Personen mit einem Risiko für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer und Frontotemporale Demenz verbessern.

Weil aber viele Menschen nicht in der Lage sind, sich regelmäßig zu bewegen, ist die Suche nach einer Therapie in vollem Gange – mit geringer körperlicher Aktivität sollen die gleichen neurologischen Vorteile erzielt werden.

In oben angeführter Studie wurde im Mausmodell gezeigt, dass die Leber bei körperlicher Aktivität ein Protein namens Gpld1 in das Blut absondert. Höhere Werte des Proteins entsprechen einer verbesserten kognitiven Funktion bei den alten Mäusen – und es stellte sich in Zusammenarbeit mit dem UCSF Memory and Aging Center heraus, dass auch ältere Menschen, die sich regelmäßig bewegen, erhöhte Werte haben.

Die Forscher konnten zeigen, dass eine direkte Erhöhung von Gpld1 – ohne körperliche Bewegung – viele Vorteile für das Gehirn mit sich bringen; analog zum Sporttreiben. So steht für die Forscher die Hoffnung, dass einige der Vorteile des Sports eines Tages in Tablettenform verfügbar sein könnten.

Das umso mehr, als man aus Mausmodellen weiß, dass biologische Faktoren aus dem Blut junger Mäuse alternde Maushirne verjüngen können – umgekehrt können Faktoren im Blut älterer Mäuse einen vorzeitigen altersbedingten kognitiven Rückgang bei jungen Mäusen bewirken.

Hier nun lag der Fokus auf der Suche nach im Blut enthaltenen Faktoren, die möglicherweise auch die Vorteile von körperlicher Betätigung mit sich bringen, von der ebenfalls bekannt ist, dass sie das alternde Gehirn verjüngt – ähnlich wie in den Experimenten „jungem Blut“.

Dazu entnahm man alten Mäusen, die sieben Wochen lang regelmäßig Sport getrieben hatten, Blut und verabreichte es sesshaften alten Mäusen. Vier Wochen so behandelt, kam es  bei den älteren Mäusen zu dramatischen Verbesserungen des Lernens und des Gedächtnisses, ähnlich wie bei den Mäusen, die regelmäßig Sport getrieben hatten. Die Gehirne der Tiere zeigten Hinweise auf eine erhöhte Produktion neuer Neuronen im Hippocampus, ein gut dokumentierter Beweis für den verjüngenden Nutzen von Bewegung.

Für die Jagd nach den verantwortlichen biologischen Faktoren im Blut für diese Effekte wurden die Mengen verschiedener löslicher Proteine im Blut von aktiven und sesshaften Mäusen gemessen. 30 Kandidatenproteine wurden identifiziert, von denen 19 überwiegend aus der Leber stammten.
Viele von ihnen wurden zuvor schon mit Funktionen zur Steuerung des Stoffwechsels im Körper in Verbindung gebracht.
Zwei dieser Proteine – Gpld1 und Pon1 – stellten sich als besonders wichtig für Stoffwechselprozesse heraus, und die Forscher entschieden sich für eine genauere Untersuchung von Gpld1, da nur wenige Studien über seine Funktion existierten.

Wie gezeigt werden konnte, erhöht Gpld1 die Blutzirkulation nach dem Training und korreliert damit mit der verbesserten kognitiven Leistung der Tiere. Der Befund wurde mit Hilfe der Gentechnik überprüft – alte Mäuse, die zu einer Überproduktion von Gpld1 veranlasst wurden, erzielten 3 Wochen nach Behandlung ähnliche Ergebnisse wie durch sechs Wochen regelmäßiger Bewegung. Inklusive einer Zunahme der Neuronen im Hippocampus.

Das deutet auf ein erstaunliches Beispiel für eine Leber-Hirn-Kommunikation hin, wobei Gpld1 nicht die Blut-Hirn-Schranke passiert. Es muss also andere Wege der Kommunikation geben; so scheint es, dass Entzündungen und Blutgerinnung im ganzen Körper verringert werden. Sowohl Blutgerinnung als auch Entzündungen sind dafür bekannt, dass sie mit zunehmendem Alter erhöht sind und mit Demenz und altersbedingten kognitiven Beeinträchtigungen in Verbindung gebracht werden.

Bis zur hirnverjüngenden Tablette ist es zwar noch ein weiter Weg, denn jetzt muss man erst einmal die biochemischen Regelsysteme, die die gewünschten Effekte auf den Hippocampus bewirken, verstehen.

Wer kann, sollte sich also bewegen – und viel Spaß dabei haben!

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