Forschung: Sind Virusinfektionen mit Alzheimer oder anderen neurodegenerativen Erkrankungen assoziiert?

Alzheimer-Demenz-Forschung, Gesundheitsnews, Medizin und Forschung, Karolinska Institutet, National Institutes of Health (NIH)

Torsten Lorenz, aktualisiert am 1. Februar 2023, Lesezeit: 9 Minuten

Forscher haben Virusinfektionen in Verbindung mit dem Risiko an Alzheimer, Demenz, Parkinson, Multiple Sklerose und amyotrophe Lateralsklerose (ALS) zu erkranken untersucht.

Signifikante Zusammenhänge zwischen Virusinfektionen und neurodegenerativen Erkrankungen

Es ist bereits bekannt, dass bestimmte Viruserkrankungen das Risiko erhöhen können, später an Alzheimer oder anderen neurodegenerativen Erkrankungen zu erkranken.

Auch wenn ein solcher ursächlicher Zusammenhang bislang nicht nachgewiesen werden konnte, hat eine Studie der National Institutes of Health (NIH) signifikante Zusammenhänge festgestellt.

Risikofaktor Virusinfektion

Wie die Forscherinnen und Forscher in der Fachzeitschrift Neuron berichten, gibt es mindestens 22 Zusammenhänge zwischen der Diagnose einer neurodegenerativen Erkrankung und einer früheren Virusinfektion, die zu einem Krankenhausaufenthalt führte.

Der deutlichste Risikozusammenhang bestand zwischen viraler Enzephalitis – einer durch ein Virus verursachten Entzündung des Gehirns – und der Alzheimer-Krankheit.

Zudem wurden Krankenhausaufenthalte aufgrund von Grippeviren, die eine Lungenentzündung verursachen, mit der Diagnose mehrerer Krankheitsbilder in Verbindung gebracht, darunter Demenz, Parkinson und amyotrophe Lateralsklerose (ALS).

Die Ergebnisse der Studie deuten auch darauf hin, dass die bestehenden Impfungen bei einigen Menschen das Risiko, an diesen Krankheiten zu erkranken, verringern könnten.

  • Neurodegenerative Erkrankungen sind eine Ansammlung von Krankheiten, für die es nur sehr wenige wirksame Behandlungen und viele Risikofaktoren gibt.

Die vorliegenden Forschungsergebnisse unterstützen nach Ansicht von Dr. Andrew B. Singleton, Direktor des NIH Center for Alzheimer’s Related Dementias (CARD), die Idee, dass Virusinfektionen und damit verbundene Entzündungen im Nervensystem häufige – und möglicherweise vermeidbare – Risikofaktoren für diese Arten von Erkrankungen sein könnten.

  • Bei neurodegenerativen Erkrankungen werden verschiedene Teile des Nervensystems geschädigt.

Typischerweise treten solche Störungen erst im späteren Lebensalter auf und führen zu einer Reihe von Problemen, unter anderem beim Denkvermögen, beim Erinnerungsvermögen und bei der Mobilität (Einschränkungen des Bewegungsapparats).

  • Eine Reihe früherer Studien hat bereits gezeigt, dass bestimmte Viren bei jeder dieser Funktionsstörungen eine Rolle spielen können.

So legte eine 1991 durchgeführte Studie von autopsiertem Hirngewebe nahe, dass es einen Zusammenhang zwischen dem Herpes-simplex-Virus und der Alzheimer-Krankheit geben könnte.

Zuletzt fanden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler durch die Analyse von Blutproben und Krankenakten von Patientinnen und Patienten Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen dem Epstein-Barr-Virus und Multipler Sklerose.

  • Daraufhin beschlossen die Forscher des NIH, einen anderen, stärker datenwissenschaftlich orientierten Ansatz zu wählen.

Gehirnentzündung und Alzheimer

Unter der Leitung von Kristin S. Levine und Hampton L. Leonard von den National Institutes of Health (NIH) untersuchten die Forscherinnen und Forscher die Krankenakten von 300.000 Personen, die in FinnGen, einer landesweiten finnischen Biobank, gespeichert sind.

Die Wissenschaftler suchten insbesondere nach Patienten, bei denen eine von sechs neurodegenerativen Erkrankungen diagnostiziert worden war:

Alzheimer-Krankheit, Amyotrophe Lateralsklerose, generalisierte Demenz, Multiple Sklerose, Parkinson-Krankheit oder vaskuläre Demenz, und überprüften dann, ob bei diesen Personen eine Virusinfektion zu einem früheren Krankenhausaufenthalt geführt hatte.

Anfänglich fanden die Wissenschaftler 45 signifikante Zusammenhänge zwischen der Diagnose einer neurodegenerativen Erkrankungen und einer früheren Virusinfektion.

Diese Zahl verringerte sich auf 22 Verbindungen, nachdem die Wissenschaftler eine zweite Suche in der UKBiobank durchgeführt hatten, die die Daten von 500 000 Menschen aus dem Vereinigten Königreich enthält.

Von sämtlichen neurodegenerativen Erkrankungen wies die generalisierte Demenz die meisten Zusammenhänge auf, die mit sechs verschiedenen Virusbelastungen in Verbindung gebracht wurden.

  • Diese Expositionen (Belastungen) wurden in folgende Kategorien eingeteilt: virale Enzephalitis, virale Warzen, andere virale Erkrankungen, alle Grippearten, Grippe und Pneumonie und virale Pneumonie.

20 mal höheres Risiko an Alzheimer zu erkranken

Die Wahrscheinlichkeit, an Alzheimer zu erkranken, war bei Menschen, die an einer viralen Enzephalitis (Gehirnentzündung) erkrankt waren, mindestens 20 Mal höher als bei Menschen, die nicht mit dem Virus in Berührung gekommen waren.

Schwere Fälle von Influenza wurden mit den meisten Risiken in Verbindung gebracht. Die Auswirkungen von Grippe und Lungenentzündung wurden mit allen Diagnosen neurodegenerativer Erkrankungen in Verbindung gebracht, mit Ausnahme der Multiplen Sklerose.

Nach Aussage von Dr. Michael Nalls, Leiter der NIH CARD Advanced Analytics Expert Group und Hauptautor der Studie, ist dabei zu berücksichtigen, dass die von den Forschern untersuchten Personen nicht an einer Erkältung litten. Die Infektionen machten die Betroffenen so krank, dass sie zur Behandlung in ein Krankenhaus mussten, so der Forscher.

Angesichts der Tatsache, dass gängige Impfstoffe das Risiko oder den Schweregrad vieler der in dieser Studie beobachteten Viruserkrankungen verringern, besteht die Möglichkeit, dass auch die Risiken neurodegenerativer Erkrankungen gemildert werden könnten.

Eine weitergehende Analyse der FinnGen-Daten legt den Schluss nahe, dass die mit einigen Viren verbundenen Risiken mit der Zeit nachlassen könnten. Hier analysierten die Forscher 16 der 22 gemeinsamen Merkmale von FinnGen- und UKBioBank-Daten.

Bei allen 16 Merkmalen war das Risiko, an einer neurodegenerativen Störung zu erkranken, innerhalb eines Jahres nach einer Infektion hoch. Allerdings blieben nur sechs dieser Assoziationen signifikant, wenn die Infektion fünf bis 15 Jahre vor der Diagnose erfolgte.

Etwa 80 Prozent der in dieser Studie beobachteten Viren können in das Nervensystem eindringen und eine Entzündungsreaktion des Immunsystems auslösen.

Laut Dr. Nalls liefern die Ergebnisse dieser Studie den Forschern mehrere neue wichtige Teile des Puzzles der neurodegenerativen Störungen.

Wiederholte Infektionen erhöhen Risiko für neurodegenerative Krankheiten

Infektionskrankheiten, die in frühen und mittleren Lebensjahren in speziellen Krankenhäusern behandelt wurden, sind mit einem erhöhten Risiko für Alzheimer und Parkinson verbunden, nicht aber für amyotrophe Lateralsklerose (ALS).

  • Das geht aus einer Studie von Jiangwei Sun vom schwedischen Karolinska-Institut und Kollegen hervor, die in der Open-Access-Zeitschrift PLOS Medicine veröffentlicht wurde.

Experimentelle Studien an Tieren haben gezeigt, dass Infektionen bei der Entwicklung einiger neurodegenerativer Erkrankungen als Ursache in Frage kommen, aber die Beweise beim Menschen sind begrenzt.

In der vorliegenden Studie verwendeten die Forscher Daten von Menschen, bei denen zwischen 1970 und 2016 in Schweden Alzheimer, Parkinson oder ALS diagnostiziert wurde, sowie fünf passende Kontrollpersonen pro Fall, die alle aus dem schwedischen nationalen Patientenregister stammen.

  • Die Analyse umfasste insgesamt 291.941 Alzheimer-Fälle, 103.919 Parkinson-Fälle und 10.161 ALS-Fälle.

Eine im Krankenhaus behandelte Infektion fünf oder mehr Jahre vor der Diagnose war mit einem 16 Prozent höheren Risiko für Alzheimer und einem 4 Prozent höheren Risiko für Parkinson verbunden, wobei ähnliche Risiken für bakterielle, virale und andere Infektionen sowie für verschiedene Infektionsorte festgestellt wurden.

Bei Personen mit mehreren im Krankenhaus behandelten Infektionen vor dem 40. Lebensjahr war das Erkrankungsrisiko am höchsten, mit einem mehr als doppelt so hohen Alzheimer-Risiko und einem um mehr als 40 Prozent erhöhten Parkinson-Risiko. Für ALS wurde kein Zusammenhang festgestellt, unabhängig vom Alter bei der Diagnose.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass infektiöse Ereignisse ein Auslöser oder Verstärker eines bereits bestehenden Krankheitsprozesses sein können, der zum klinischen Ausbruch einer neurodegenerativen Erkrankung in einem relativ frühen Alter führt, so die Autoren.

  • Die Forscher weisen aber auch darauf hin, dass diese Ergebnisse aufgrund des Beobachtungscharakters der Studie keinen formalen Beweis für einen kausalen Zusammenhang darstellen.

Sun fügt hinzu, dass krankenhausbehandelte Infektionen, vor allem in den frühen und mittleren Lebensjahren, mit einem erhöhten Risiko für die Alzheimer- und Parkinson-Krankheit in Verbindung gebracht wurden, vor allem bei Alzheimer- und Parkinson-Fällen, die vor 60 Jahren diagnostiziert wurden.

Stressbedingte Störungen mit neurodegenerativen Erkrankungen verbunden

Laut einer online in JAMA Neurology veröffentlichten Studie sind stressbezogene Störungen (posttraumatische Belastungsstörung, PTSD, akute Stressreaktion, Anpassungsstörung und andere Stressreaktionen) mit einem erhöhten Risiko für neurodegenerative Erkrankungen verbunden.

Dr. Huan Song vom West China Hospital in Chengdu und Kollegen untersuchten den Zusammenhang zwischen stressbedingten Störungen und dem Risiko für neurodegenerative Erkrankungen in einer bevölkerungsgleichen und einer Geschwister-Kohortenstudie.

  • Die bevölkerungsangepasste Stichprobe umfasste 61 748 betroffene Personen, die mit 595 335 nicht betroffenen Menschen abgeglichen wurden; die Analyse der Geschwister-Kohorte umfasste 44 839 betroffene Personen und ihre 78 482 nicht betroffenen Vollgeschwister.

Wie die Wissenschaftler in ihrer Untersuchung feststellten, hatten Menschen mit einer stressbedingten Störung im Vergleich zu Menschen, die nicht davon betroffen waren, ein erhöhtes Risiko für neurodegenerative Erkrankungen.

Das Risiko für vaskuläre neurodegenerative Erkrankungen war stärker erhöht  (Risikoerhöhung um 80 Prozent) als für primäre neurodegenerative Erkrankungen (Risikoerhöhung um 31 Prozent).

Ein statistisch signifikanter Zusammenhang wurde für die Alzheimer-Krankheit festgestellt, aber die Assoziationen waren nicht signifikant für die Parkinson-Krankheit oder die amyotrophe Lateralsklerose.

  • Die Mechanismen, die diesem Zusammenhang zugrunde liegen, insbesondere die Rolle zerebrovaskulärer Faktoren, bedürfen weiterer Untersuchungen, so die Autoren.

Quellen

  • Public Library of Science
  • National Institutes of Health
  • Kristin S. Levine et al, Virus exposure and neurodegenerative disease risk across national biobanks, Neuron (2023). DOI: 10.1016/j.neuron.2022.12.029
  • Hospital-treated infections in early- and mid-life and risk of Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, and amyotrophic lateral sclerosis: A nationwide nested case-control study in Sweden, PLoS Medicine (2022). DOI: 10.1371/journal.pmed.1004092
  • Song H, Sieurin J, Wirdefeldt K, et al. Assoziation stressbedingter Erkrankungen mit nachfolgenden neurodegenerativen Erkrankungen. JAMA Neurol. 2020;77(6):700–709. doi:10.1001/jamaneurol.2020.0117
  • Bildquelle: Jiangwei Sun (CC-BY 4.0, creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

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