Chromosomen und Alzheimer-Krankheit: Genetische Zusammenhänge erklärt

Wenn Wissenschaftler über die Genetik der Alzheimer-Krankheit sprechen, beziehen sie sich auf DNA-Sequenzen an spezifischen Loci, oder Orten, auf mehreren Chromosomen. Während vier Mutationen, eine jeweils auf den menschlichen Chromosomen 1, 14, 19 und 21, seit 15 Jahren als mit der Krankheit assoziiert bekannt sind, haben Ermittler nun drei weitere solcher genetischer Verbindungen aufgeklärt.

Was ist die Alzheimer-Krankheit?

Ein wachsendes Problem der öffentlichen Gesundheit in den USA und anderen Industrienationen, die Alzheimer-Krankheit (AD) ist ein erworbener Zustand, der sich in kognitiven und Verhaltensbeeinträchtigungen manifestiert. Im Allgemeinen weisen Patienten fortschreitenden Gedächtnisverlust auf, ergänzt durch Beeinträchtigungen anderer kognitiver Funktionen wie Sprachstörungen und Beeinträchtigungen der visuell-räumlichen Fähigkeiten. Die Diagnose AD wird gestellt, wenn die Schwere der Symptome die soziale und berufliche Funktion einer Person spürbar beeinträchtigt.

Statistiken der Alzheimer-Krankheit

Die häufigste Ursache für Demenz und die viert (in einigen Studien die dritt) häufigste Todesursache bei Erwachsenen, AD ist in den letzten Jahren im Aufstieg. Während der Beginn von AD am häufigsten über 60 Jahren ist, kann ein kleiner Bruchteil der Fälle (weniger als 10 Prozent) bereits im dritten Jahrzehnt des Lebens beginnen. Die Prävalenz steigt auf etwa 40 Prozent über 80 Jahren, aber interessanterweise kann das Risiko eines neuen AD-Beginns irgendwann über 90 Jahren abnehmen. In den USA betrifft AD etwa 5,2 Millionen Menschen und führt zu einer breiten Palette kognitiver und körperlicher Beeinträchtigungen.

Zukünftige Trends

Schätzungen zufolge werden 7,7 Millionen Amerikaner bis 2030 an AD erkranken und 11 bis 16 Millionen bis 2050. Die Raten und Trends in anderen Industrieländern sind ähnlich denen der USA.

Pathologie

Seit der Veröffentlichung der Manuskripte von Alois Alzheimer, die AD als zerebrokortikale Atrophie zu Beginn des 20. Jahrhunderts beschrieben, haben Ermittler verschiedene histopathologische Phänomene aufgeklärt, die auf die Krankheit hindeuten. Dazu gehören neurofibrilläre Bündel (NFTs), senile Plaques (SPs), granulovakuoläre Degeneration, Neuropilfäden, synaptische Degeneration, Neuropilfäden und Neuronenverlust. Da solche Befunde in verschiedenen anderen neurodegenerativen Störungen auftreten, wurde bislang keine Läsion entdeckt, die spezifisch für AD ist.

Ätiologie und Genetik

Während die Ursache von AD unbekannt ist und während weniger als sieben Prozent aller Fälle familiär sind (spezifisch mit Vererbung verknüpft), haben Ermittler eine Reihe von genetischen Studien durchgeführt, die AD mit chromosomalen Faktoren in Verbindung bringen. Somit manifestiert sich die Krankheit nicht aus spezifischen Alzheimer-Genen, sondern scheint aus einer Kombination zusammenlaufender Risikofaktoren zu resultieren. Aus diesem Grund ist es wichtig zu verstehen, was Gene sind und wie sie die menschliche Gesundheit beeinflussen.

Chromosomen und Gene

Chromosomen sind lange Stränge von Desoxyribonukleinsäure (DNA), die durch Proteine namens Histone zusammengehalten, geformt und organisiert werden. Menschen haben 46 Chromosomen, 23 Paare, jedes mit einer Vielzahl von Genen. Während kleine Chromosomen, wie das Y-Chromosom bei Männern, nur eine Handvoll Gene haben können, enthalten die meisten viele tausend. Bekannte Mutationen von Genen, die mit AD verbunden sind, sind auf verschiedene Chromosomen verteilt.

Gentypen, die mit der Alzheimer-Krankheit assoziiert sind

Mutationen in Genen für den Amyloid-Vorläuferprotein (APP) auf Chromosom 21, Presenilin I auf Chromosom 14, Presenilin II auf Chromosom 1 führen alle zu einem relativen Überschuss in der Produktion von Beta-Amyloid-Peptid, das in Nervenzellen des Gehirns bei der Obduktion in Verbindung mit AD gefunden wird. Ein weiteres Gen, das mit AD assoziiert ist, heißt Apolipoprotein E (APOE), das auf Chromosom 19 gefunden wird. Kürzlich fanden Philippe Amouyel und Kollegen am Pasteur-Institut in Paris eine Verbindung mit den Genen CR1 und CLU, wobei letzteres von Julie Williams und Kollegen in Wales ebenfalls nachgewiesen wurde. Zudem entdeckten Williams und Kollegen einen Zusammenhang zwischen AD und einem Gen namens Picalm.