Studie: Wie sich das Demenz- und Alzheimer-Risiko vorhersagen lässt

Studie über Plasmaproteine und Demenz

Proteine, die zukünftiges Demenz- und Alzheimer-Risiko vorhersagen: Die Entwicklung von Demenz, oft als Folge von Alzheimer, ist mit abnormalen Blutspiegeln von Dutzenden von Proteinen bis zu fünf Jahre im Voraus verbunden, so eine neue Studie unter Leitung von Forschern der Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health.

• Die meisten dieser Proteine waren bisher nicht mit Demenz in Verbindung gebracht worden, was neue Angriffspunkte für Präventionstherapien nahelegt.

Die vorliegenden Forschungsergebnisse basieren auf neuen Auswertungen von Blutproben von mehr als zehntausend Menschen mittleren und höheren Alters – Proben, die vor Jahrzehnten im Rahmen einer groß angelegten Studie entnommen und aufbewahrt wurden.

Demenz- und Alzheimer-Risiko 20 Jahre im Voraus vorherzusagen

Die Forscher brachten auffällige Blutwerte in Verbindung mit 38 Proteinen mit einem höheren Risiko, innerhalb von fünf Jahren an Alzheimer zu erkranken. Von diesen 38 Proteinen schienen 16 das Alzheimer-Risiko zwei Jahrzehnte im Voraus vorherzusagen.

Obwohl die meisten dieser Risikomarker möglicherweise nur zufällige Nebenprodukte des langsamen Krankheitsprozesses sind, der zu Alzheimer führt, wies die Analyse auf hohe Werte eines Proteins, SVEP1, als wahrscheinlichen kausalen Einflussfaktor auf diesen Krankheitsprozess hin.

Laut den Studienautoren ist es die bisher umfangreichste Analyse dieser Art, und sie wirft Licht auf mehrere biologische Prozesse, die mit der Alzheimer-Krankheit verbunden sind. Demnach sind den Wissenschaftlern zufolge einige dieser Proteine, die die Forscher aufgedeckt haben, nur Indikatoren dafür, dass die Krankheit auftreten könnte, aber eine Teilmenge könnte tatsächlich ursächlich bedeutsam sein, was äußerst vielversprechend ist, da es die Möglichkeit eröffnet, diese Proteine mit zukünftigen Behandlungen anzugehen.

Trotz jahrzehntelanger intensiver Studien gibt es bislang keine Behandlungsmöglichkeiten, die den Krankheitsprozess verlangsamen, geschweige denn stoppen oder umkehren können. Wissenschaftler gehen allgemein davon aus, dass der beste Zeitpunkt zur Behandlung von Alzheimer ist, bevor sich Demenzsymptome entwickeln.

Die Bemühungen, das Alzheimer-Risiko von Menschen vor dem Auftreten von Demenz abzuschätzen, haben sich hauptsächlich auf die beiden offensichtlichsten Merkmale der Alzheimer-Pathologie im Gehirn konzentriert: Klumpen des Amyloid-Beta-Proteins, die als Plaques bekannt sind, und Tangles aus Tau-Protein.

Wissenschaftler konnten bereits zeigen, dass die Bildgebung des Gehirns von Plaques und die Blut- oder Liquorwerte von Amyloid-Beta oder Tau eine gewisse Aussagekraft haben, wenn es darum geht, Alzheimer Jahre im Voraus vorherzusagen.

• Allerdings hat der Mensch Zehntausende anderer unterschiedlicher Proteine in seinen Zellen und im Blut, und die Methoden zur Messung vieler dieser Proteine aus einer einzigen, kleinen Blutprobe sind in den letzten Jahren fortgeschritten.

Würde eine umfassendere Analyse mit solchen Verfahren andere Vorboten von Alzheimer aufdecken? Das ist die Frage, der die Forscher der Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health in dieser neuen Studie zu beantworten versuchten.

Was wurde analysiert?

Die erste Untersuchung der Wissenschaftler umfasste Blutproben, die von mehr als 4.800 Teilnehmern im späten mittleren Alter der Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC)-Studie entnommen wurden. Die Forscher, die mit der Firma SomaLogic zusammenarbeiten, haben die von ihnen vor kurzem entwickelte Technologie SomaScan verwendet, um die Werte von fast 5.000 verschiedenen Proteinen in den ARIC-Proben zu erfassen.

Bei der Analyse der Daten fanden die Forscher 38 Proteine, deren abnorme Werte signifikant mit einem höheren Risiko für die Entwicklung von Alzheimer in den fünf Jahren nach der Blutentnahme verbunden waren.

Anschließend untersuchten die Forscher die Proteinkonzentrationen von mehr als 11.000 Blutproben, die von wesentlich jüngeren ARIC-Teilnehmern in den Jahren 1993 bis 1995 entnommen wurden. Sie fanden heraus, dass abnormale Werte von 16 der 38 zuvor identifizierten Proteine mit der Entwicklung von Alzheimer in den fast zwei Jahrzehnten zwischen dieser Blutabnahme und einer klinischen Nachuntersuchung in den Jahren 2011 bis 2013 verbunden waren.

Um diese Ergebnisse in einer anderen Patientenpopulation zu verifizieren, überprüften die Wissenschaftler die Ergebnisse eines früheren Somascan von Blutproben, die 2002 bis 2006 im Rahmen einer isländischen Studie entnommen wurden. Diese Studie hatte Proteine untersucht, darunter 13 der 16 Proteine, die in den ARIC-Analysen identifiziert wurden. Von diesen 13 Proteinen waren wiederum sechs mit dem Alzheimer-Risiko über einen Nachbeobachtungszeitraum von etwa 10 Jahren assoziiert.

Rolle des SVEP1 Proteins bei Demenz- und Alzheimer-Risiko

In einer weiteren statistischen Analyse verglichen die Forscher die identifizierten Proteine mit Daten aus früheren Studien über genetische Verbindungen zur Alzheimer-Erkrankung.

Der Abgleich deutet stark darauf hin, dass eines der identifizierten Proteine, SVEP1, nicht nur ein zufälliger Marker für das Alzheimer-Risiko ist, sondern an der Auslösung oder dem Antrieb der Krankheit beteiligt ist.

SVEP1 ist ein Protein, dessen normale Funktionen etwas rätselhaft bleiben, obwohl es in einer Studie, die Anfang des Jahres veröffentlicht wurde, mit dem Zustand verdickter Arterien, der Atherosklerose, in Verbindung gebracht wurde, die Herzinfarkten und Schlaganfällen zugrunde liegt.

Andere Proteine, die in der neuen Studie mit dem Alzheimer-Risiko in Verbindung gebracht wurden, umfassten mehrere Schlüsselproteine des Immunsystems – was mit jahrzehntelangen Erkenntnissen übereinstimmt, die Alzheimer-Krankheit mit einer ungewöhnlich intensiven Immunaktivität im Gehirn in Verbindung bringen.

• Die Studie mit dem Titel „Large-scale plasma proteomic analysis identifies proteins and pathways associated with dementia risk“ wurde in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Nature Aging veröffentlicht.

Quellen

• Johns Hopkins University Bloomberg School of Public Health
• Nature Aging / Keenan A. Walker, Jingsha Chen, Jingning Zhang, Myriam Fornage, Yunju Yang, Linda Zhou, Morgan E. Grams, Adrienne Tin, Natalie Daya, Ron C. Hoogeveen, Aozhou Wu, Kevin J. Sullivan, Peter Ganz, Scott L. Zeger, Elias F. Gudmundsson, Valur Emilsson, Lenore J. Launer, Lori L. Jennings, Vilmundur Gudnason, Nilanjan Chatterjee, Rebecca F. Gottesman, Thomas H. Mosley, Eric Boerwinkle, Christie M. Ballantyne, Josef Coresh. Large-scale plasma proteomic analysis identifies proteins and pathways associated with dementia risk. Nature Aging, 2021; 1 (5): 473 DOI: 10.1038/s43587-021-00064-0

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