Besser lernen im Alter

Alte Mäuse, denen ein bestimmtes Enzym fehlt, lernen noch genau so gut wie ihre jungen Artgenossen. Das hat ein Forscherteam aus England und Deutschland jetzt nachgewiesen. Die Forscher berichten darüber in der Zeitschrift PLoS ONE. Die Ergebnisse, die sie im Rahmen ihrer Herz-Kreislauf- und Alzheimerforschung gewannen, könnten einen neuen Weg zur Behandlung von Lern- und Gedächtnisstörungen im Alter weisen.

Für ihre Experimente verwendeten die Forscher sogenannte Knockout-Mäuse. Bei diesen war das Gen für das Enzym Neprilysin, abgekürzt NEP, ausgeschaltet – der Körper der Mäuse kann dieses Enzym nicht mehr herstellen. NEP baut eine Reihe von physiologisch wichtigen Peptiden – das sind kurze Eiweißketten – ab. Fehlt NEP, so reichern sich diese Peptide an. Ein solches Peptid ist auch das Beta-Amyloid, welches als Hauptverursacher für die Alzheimerkrankheit gilt. Da seine chemische Struktur geringfügig anders ist, „verklumpt“ das Beta-Amyloid von Mäusen im Gegensatz zur menschlichen Variante nicht, und bildet so keine Plaques, die bei Alzheimer-Patienten ein typischen Merkmal des Krankheitsbildes sind. Die Forscher wollten nun herausfinden, ob bereits die Anreicherung von Beta-Amyloid zur Beeinträchtigung des Lern- und Erinnerungsvermögens der Tiere führt, oder ob ausschließlich die Plaquebildung dafür verantwortlich ist.

Zu ihrer Überraschung fanden sie, dass zwei Jahre alte Knockout-Mäuse – was einem menschlichen Alter von 80 bis 90 Jahren entspricht – in unabhängigen standardisierten Lerntests nicht schlechter, sondern besser abschnitten als gleich alte normale Mäuse. Dies passierte, obwohl das Beta-Amyloid in den Knockout-Mäusen deutlich angereichert war. Fast noch interessanter war der Befund, dass die NEP Knockout-Mäuse im Alter noch genau so gut lernen konnten, wie junge Kontrolltiere. Die Forscher schlussfolgerten, dass es durch das Fehlen von NEP neben der Anreicherung von Beta-Amyloid auch zu einer Anreicherung von anderen körpereigenen Peptidhormonen kommt, und dass diese einen positiven Einfluss auf das Lernen im Alter haben. Erste biochemische Untersuchungen belegten, dass zwei Kandidaten, die für das verbesserte Lernen in den alten Tieren verantwortlich sein könnten, die beiden Peptidhormone GLP1 (glucagon-like peptide) und Galanin, in den Gehirnen von Knockout-Mäusen angereichert waren.

„Dies weist darauf hin, dass NEP Peptidhormone abbaut, die einen signifikanten Einfluss auf den Lern- und Erinnerungsprozess haben. Die Erhöhung der Konzentration dieser Peptide im Gehirn könnte ein vielversprechender Weg hin zur Verbesserung von Lernen und Gedächtnis im Alter sein“, sagt Prof. Thomas Walther von der Hull York Medical School in Hull, England. Das Enzym NEP beim Menschen zu unterdrücken, sei allerdings nicht die Methode der Wahl, betont Walther, schließlich bestehe hier die Gefahr, dass sich auch das gefährliche Alzheimer-Peptid anreichere und Plaques bildet. Die Forscher suchen daher jetzt nach Wegen, wie sich die Peptidhormone auf andere Weise anreichern lassen.

Beteiligte Institute:

Abteilung für Kardiologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin

Centre for Biomedical Research, Hull York Medical School, Hull, United Kingdom

Institut für Neurophysiologie, Charité, Campus Mitte

Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) Berlin

Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung der Universität Leipzig

Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Freie Universität Berlin

Originalarbeit:
doi:10.1371/journal.pone.0004590

Kontakt:
Prof. Thomas Walther, Centre for Biomedical Research, Hull York Medical School, Hull, United Kingdom, thomas.walther@hyms.ac.uk, Tel.: 0044-1482-46-5513