Schon bevor Morbus Alzheimer in Form erster Symptome in Erscheinung tritt, könnte die Krankheit künftig diagnostiziert werden. Das Schweizer Forschungsteam um Peter Niraj Nirmalraj zeigte im Rahmen einer am 08.03.2023 veröffentlichten Studie auf, dass bestimmte Proteinfasern im Hirnwasser ein klares Kennzeichen für eine Alzheimer-Erkrankung sind.
Es gibt Proteine, die mit der Alzheimer-Krankheit assoziiert werden können, wenn sie in der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit vorkommen. Im Rahmen seiner Arbeit konnte das Team um Peter Niraj Nirmalraj belegen, dass sich die Gestalt der Proteinaggregate in der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit maßgeblich voneinander unterscheidet, abhängig davon, ob eine Person eine Alzheimer-Demenz, Alzheimer assoziierte leichte kognitive Beeinträchtigungen hat oder keine der beiden Einbußen verzeichnet.
Rastersondenmikroskopie: Die Technologie hinter der Erkenntnis
Die Erkenntnisse von Nirmalraj et al. wurden unter anderem durch den Einsatz sogenannter Rasterkraftmikroskopie möglich. Rasterkraftmikroskopie ist auch unter den Begriffen Scanning Force Microscopy (SFM) oder Atomic Force Microscopy (AFM) bekannt und gehört zum Gebiet der sogenannten Rastersondenmikroskopie. Rastersondenmikroskopie umfasst sämtliche Mikroskop-Techniken, die die Abbildung einer Oberfläche durch Wechselwirkung einer physischen Sonde mit der Probe erzeugen.[1]
Die Kernaussage von Nirmalraj et al.
„Im Liquor von SCD-Patienten waren kugelförmige Partikel und knötchenförmige Protofibrillen vorhanden, wohingegen der Liquor von ADS-Patienten reichlich längliche, reife Fibrillen enthielt. Die quantitative Analyse von AFM-Topographen bestätigt, dass die Fibrillenlänge im Liquor von ADS höher ist als bei MCI AD und am niedrigsten bei SCD- und Nicht-AD-Demenzpatienten.”
Einfacher ausgedrückt, bedeutet dies, dass die Untersuchung der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit verschiedener Patient*innengruppen mittels Rasterkraftmikroskopie klare Zusammenhänge zwischen dem Vorliegen zahlreicher, langer Protein-Fasern und der Schwere einer Alzheimer Demenz erkennen lassen. Das Team um Peter Niraj Nirmalraj konnte diese Befunde zudem in Einklang mit bereits bestehenden Erkenntnissen bringen, die die Biomarker namens Liquor-Amyloid-Beta (Aβ) sowie Liquor-p-Tau betreffen.[2]
Nach Angaben des Österreichischen Rundfunks, ORF – Stiftung öffentlichen Rechts, wollen die Forschenden „Nach dieser Pilotstudie mit 33 Teilnehmerinnen und Teilnehmern […] nun weitere Studien mit größeren Patientengruppen durchführen.”[3]
[1] Informationsdienst der Gemeinschaft für Forschung und Entwicklung (CORDIS): cordis.europa.eu/article/id/165147-how-protein-clumping-affects-cell-fitness/de (abgerufen am: 22.08.2023)
[2] vgl. Universität Leipzig: home.uni-leipzig.de/pwm/web/?section=introduction&page=sfm-ger (abgerufen am: 22.08.2023)
[3] vgl. Abstract der Studie. Nirmalraj, P.N., Schneider, T., Lüder, L. et al. Protein fibril length in cerebrospinal fluid is increased in Alzheimer’s disease. Commun Biol 6, 251 (2023). https://doi.org/10.1038/s42003-023-04606-7 (abgerufen am: 22.08.2023)
[4] ORF – Stiftung öffentlichen Rechts: science.orf.at/stories/3219209/ (abgerufen am: 22.08.2023)
[5] Nirmalraj, P.N., Schneider, T., Lüder, L. et al. Protein fibril length in cerebrospinal fluid is increased in Alzheimer’s disease. Commun Biol 6, 251 (2023). https://doi.org/10.1038/s42003-023-04606-7 (abgerufen am: 22.08.2023)
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