Erstellung und Untersuchung einer Biomarker-basierten Alterskohorte

Z03

Unser episodisches Gedächtnis ermöglicht es uns persönliche Erlebnisse und Ereignisse langfristig zu erinnern. Wenn wir altern, nimmt unsere geistige Leistungsfähigkeit und unser Erinnerungsvermögen ab. Die Stärke dieses Abbaus variiert jedoch stark zwischen verschiedenen Personen. Dabei kann ein rapider Abfall des Erinnerungsvermögens auch ein frühes Anzeichen der Alzheimer Krankheit sein, bei der sich Proteine im Gehirn ablagern und dabei die Funktion der Nervenzellen einschränken. Das Ziel des Zentralprojektes Z03 ist es, gesundes kognitives Altern besser zu verstehen unter Nutzung verschiedener Bildgebungsverfahren.

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Wie werden Super-Ager definiert?

Während eine leichte Abnahme des Erinnerungsvermögens mit zunehmendem Alter normal ist, gibt es auch Menschen, die noch im hohen Alter jenseits der 80 geistig fit sind und in Gedächtnistests Werte wie ein durchschnittlich 50-jähriger Mensch erreichen. Diese werden von Forschenden auch als “Super-Ager” bezeichnet. Dabei nutzen wir verschiedene neuropsychologische Tests um Super-Ager zu identifizieren.

Was passiert im Gehirn von Super-Agern?

Tau ist ein Protein, dass sich in den Nervenzellen unseres Gehirns befindet und in seinem physiologischen Zustand zu ihrer Stabilität und Funktion beiträgt. Bei der Alzheimer Krankheit aggregieren (“verklumpen”) Tau Proteine zu Tau Fibrillen, was die Funktion der Nervenzelle schädigt und schließlich zu ihrem Absterben führt. Obwohl vermehrte Tau Ablagerungen in kortikalen Hirnregionen charakteristisch für die Alzheimer Krankheit sind, können Tau Fibrillen im Medialen Temporallappen des Gehirns bei den meisten kognitiv normalen älteren Menschen gefunden werden. Der Mediale Temporallappen, eine Hirnregion in der sich auch der Hippocampus befindet, ist essentiell für das erfolgreiche Einspeichern neuer Erlebnisse in unser Langzeitgedächtnis. Tau Ablagerungen in dieser Region gehen mit Verminderungen im Langzeitgedächtnis einher. Ob sich die Menge oder regionale Ausbreitung von Tau Proteinen bei Super-Agern unterscheidet, ist bislang nicht klar. Es wäre möglich, dass Super-Ager weniger Tau Fibrillen im Gehirn ablagern, und dementsprechend “resistent” gegen diese altersbedingte Pathologie sind. Eine andere Möglichkeit ist, dass Super-Ager trotz des Vorhandenseins von Tau Ablagerungen kognitiv fit bleiben, weil sie Reservemechanismen nutzen oder ihr Gehirn die Tau Pathologie kompensieren kann. Hierbei deuten schon frühere Studien darauf hin, dass z.B. ein höherer Bildungsgrad oder ein gesunder Lifestyle mit „Reserve“mechanismen (wie z.B. einem größeren Hirnvolumen) und „Resilienz“ gegen Pathologie assoziiert sind. Im Z03 Projekt wollen wir diese Hypothesen testen.

Wie können wir die Gehirne von Super-Agern untersuchen?

Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist ein etabliertes, risikoarmes Bildgebungsverfahren, um Proteine wie das Tau Protein im Gehirn sichtbar zu machen. Dabei wird eine schwach radioaktiv markierte Substanz (Radiopharmakon) in die Armvene injiziert, die im Gehirn an das Zielprotein (in unserem Fall Tau Fibrillen) bindet und diese durch die Ausstrahlung von Gammastrahlen sichtbar macht. Das zur Untersuchung verwendete Radiopharmakon ist gut verträglich. Wir planen, einen Teil der Proband*innen in unserer Studie mit Tau PET zu untersuchen. Dafür kollaborieren wir mit der Nuklearmedizin des Universitätsklinikum Leipzig (geleitet von Prof. Osama Sabri).

Ziele des Projektes

In einer großen Kohorte von kognitiv gesunden älteren Proband*innen möchten wir die molekularen, funktionellen und strukturellen Eigenschaften des Gehirns im Alter untersuchen. Dazu rekrutieren wir über einen Zeitraum von 4 Jahren Proband*innen, die 60 Jahre und älter sind. Diese werden je nach kognitiver Leistungsfähigkeit und nach Alter verschiedenen Untergruppen zugeordnet. Dabei liegt ein Fokus unserer Studie auf der Gruppe der Super-Ager, die mindestens 80 Jahre alt sind und eine (für ihr Alter) überdurchschnittliche kognitive Leistungsfähigkeit aufweisen.

Alle Proband*innen durchlaufen eine 3 Tesla MRT Untersuchung, um die Hirnstruktur und Funktion zu untersuchen. Ein Teil der Proband*innen wird auch mittels PET weiter auf Tau Ablagerungen untersucht. Darüber hinaus werden verschiedene Proteine, inklusive Alzheimer-assoziierte Proteine, im Blut untersucht. Dies erfolgt unter anderem in Kollaboration mit dem DZNE Göttingen (Prof. Jens Wiltfang). Wir möchten besser verstehen, wie sich Super-Ager in ihrer Kognition, Genetik, Hirnfunktion/-struktur, Lifestyle, und Fitness unterscheiden. Auch in den anderen Proband*innen möchten wir herausfinden, wie diese Faktoren mit gesundem kognitiven Altern zusammenhängen. Weiterhin werden die Proband*innen in weiteren Teilprojekten des SFBs weiter untersucht, die z.B. kognitive Trainingsinterventionen beinhalten.

Ein Blick in die Zukunft

Weiterhin möchten wir auch Gedächtnis- und Gehirnveränderungen über die Zeit erforschen, wobei wir einen Teil der Proband*innen nach 2 Jahren ein weiteres Mal untersuchen. Wenn wir besser verstehen, welche Faktoren gesundes Altern und Plastizität des Gehirns beeinflussen, können wir langfristig z.B. kognitive oder physische Trainingsinterventionen entwickeln, um der altersbedingten Abnahme der Gedächtnisleistung entgegenwirken zu können.

Publikationen des Projektes Z03

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Wie werden Super-Ager definiert?

Was passiert im Gehirn von Super-Agern?

Wie können wir die Gehirne von Super-Agern untersuchen?

Ziele des Projektes

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Kontakt

SFB Koordination

Links

Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Projektnummer 425899996 – SFB 1436

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