Viren: Infektionen können Demenz auslösen

Berlin -

Forscher:innen der Tufts- sowie der Oxford Universität haben nachgewiesen, wie Varizella- und Herpes-simplex-Viren frühe Stadien von Alzheimer auslösen können. Die Viren sind verantwortlich für eine Anhäufung von Alzheimer-assoziierten Proteinen und einer Entzündung im Gehirn.

Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind etwa 3,7 Milliarden Menschen im Alter unter 50 Jahren mit Herpes-simplex -Viren (HSV-1) infiziert. Dieses Virus verursacht Lippenherpes und verbleibt nach der ersten Infektion asymptomatisch in den Nervenzellen. Wird es erneut aktiviert, kommt es zu Symptomen, wie Kribbeln und Spannungsgefühlen im Mund- und Nasenbereich. Bisher nachgewiesene Zusammenhänge zwischen HSV-1 und der Alzheimer-Krankheit waren nur bei einer solchen Reaktivierung von HSV-1 feststellbar. Mit dem weitverbreiteten Varizella-Zoster-Virus haben sich etwa 95 Prozent der Menschen vor dem 20. Lebensjahr infiziert. Die Erstinfektion löst Windpocken aus. Reaktiviert verursachen die Viren eine Gürtelrose.

Erhöhtes Risiko

Forscher:innen belegten schon in früheren Studien einen Zusammenhang zwischen Herpesviren und Alzheimer. HSV-1 verbleibt inaktiviert in Neuronen des Gehirns und führt bei einer Reaktivierung zur Anhäufung von Tau- und Amyloid-Beta-Proteinen. Dies kann zum Verlust von neuronalen Funktionen führen, ein typisches Merkmal der Alzheimer-Krankheit.

„Die Studie zeigt eine Reihe von Belegen, die HSV mit einem erhöhten Alzheimer-Risiko bei Patienten in Verbindung bringen”, betont Professor David Kaplan von der School of Engineering an der Tufts University. „Wir wissen, dass es einen Zusammenhang zwischen HSV-1 und der Alzheimer-Krankheit gibt, und es gibt Hinweise auf eine Beteiligung von Varizella-Zoster-Viren, aber wir kannten die Abfolge der Ereignisse nicht, die die Viren auslösen, um die Krankheit in Gang zu setzen“, so Kaplan weiter.

Gehirn nachgebaut

Die Forscher:innen haben zur besseren Untersuchung ein dreidimensionales, menschliches Gewebekulturmodell erschaffen. Kleine Seidenprotein-Kollagen-Schwämmchen wurden mit neuronalen Stammzellen besiedelt, welche zu funktionsfähigen Neuronen heranwuchsen. Diese waren fähig, Signale untereinander in einem Netzwerk weiterzuleiten, so wie auch im menschlichen Gehirn. Einige Stammzellen bildeten sogar Gliazellen. Heutigen Erkenntnissen nach bilden Gliazellen, nicht nur ein Stützgerüst für Nervenzellen, sondern sorgen auch durch ihre Umhüllung für deren elektrische Isolation. Weiterhin sind diese Zellen maßgeblich an Stofftransport und Flüssigkeitsaustausch sowie an der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts im Gehirn beteiligt.

Doppelschlag der Viren

Eine Infektion nur mit Varizella-Zoster-Viren ruft keine Bildung der charakteristischen Alzheimer-Proteine Tau und Beta-Amyloid hervor. Die Funktion der Neuronen war laut Studienergebnissen ebenfalls nicht beeinträchtigt. Ruhten in den Neuronen jedoch bereits HSV-1, führte das Varizella-Zoster-Virus zu deren Reaktivierung und wurde begleitet von einem dramatischen Anstieg der Tau- und Beta-Amyloid-Proteine. Gleichzeitig verlangsamten sich die neuronalen Signale. „Es handelt sich um einen Doppelschlag zweier Viren, die sehr häufig vorkommen und normalerweise harmlos sind. Dass Varizella-Zoster-Viren Entzündungen im Gehirn auslösen, ist aus vielen klinischen Fällen bekannt.”, so die Studienautorin Dana Cairns von der Tufts University. Professor Kaplan ergänzt, dass dies möglicherweise zu einer Aktivierung des ruhenden HSV und einer verstärkten Entzündung führen könne. Wiederholte Zyklen der HSV-1-Aktivierung könnten zur Bildung von Ablagerungen und zur Anhäufung von neuronalen sowie kognitiven Schäden führen, schlussfolgern die Forscher:innen.

Impfung beugt vor

Der vorhandene Impfstoff zur Vorbeugung von Windpocken und Gürtelrose reduziert gleichzeitig auch das Demenz-Risiko. Möglich wäre die Unterbrechung der Zyklen, bestehend aus viraler Reaktivierung, Entzündungen und neuronaler Schädigung. Die Forscher:innen weisen abschließend darauf hin, dass Infektionen mit dem Coronavirus ebenfalls langfristige, neurologische Schäden verursachen können. Durch Covid-19 könnten sowohl Varizella-Zoster-Viren als auch HSV-1 reaktiviert werden.

„Wir entdeckten, dass eine SARS-CoV-2-Infektion Alzheimer-Marker, die mit Entzündungen im Gehirn in Verbindung stehen, signifikant veränderte und dass bestimmte virale Eintrittsfaktoren in Zellen der Blut-Hirn-Schranke stark exprimiert werden”, erklärt Studienautorin Dr. Cheng in einer Pressemitteilung der Cleveland Clinic.