Darmbakterien-Metabolit beschleunigt die Alterung des Gehirns

Forschende haben herausgefunden, dass Imidazolpropionat, ein Metabolit bestimmter Darmbakterien, mit einem erhöhten Alzheimer-Risiko in Verbindung steht. Die Studie kombinierte Daten von 1.196 kognitiv gesunden Erwachsenen, Mausmodellen und genetischen Analysen. Die Ergebnisse wurden in Nature Communications veröffentlicht.

Personen mit höheren Imidazolpropionat-Blutspiegeln schnitten bei kognitiven Tests schlechter ab. Dieser Zusammenhang bestätigte sich auch in der Langzeitbeobachtung derselben Probanden. Eine genetische Analyse verknüpfte zudem einen bekannten Alzheimer-Risikolokus auf Chromosom 12 mit der Regulation dieses Metaboliten. Das deutet darauf hin, dass die genetische Ausstattung eines Menschen zumindest teilweise bestimmt, wie viel Imidazolpropionat sein Körper produziert.

Wie schädigt diese Verbindung Gehirnzellen?

Bei Mäusen, die chronisch mit Imidazolpropionat behandelt wurden, verschlimmerte sich eine Alzheimer-ähnliche Pathologie. Die Verbindung schwächte die Blut-Hirn-Schranke, jene dichte Zellschicht, die das Hirngewebe vom Blutkreislauf abschirmt. Außerdem förderte sie die Tau-Hyperphosphorylierung, einen Prozess, bei dem Tau-Proteine chemisch verändert werden und sich in Neuronen verklumpen. Dies ist eines der charakteristischen Merkmale von Alzheimer. Wenn die Forschenden das Enzym blockierten, das diesen Prozess antreibt (Glykogensynthasekinase-3β), verschwand der Effekt.

Ein alterndes Darm-Ökosystem produziert mehr des schädlichen Metaboliten

Mit zunehmendem Alter verändert sich die Zusammensetzung des Darmmikrobioms, also des gesamten Ökosystems aus Bakterien, Pilzen und Viren im Darm. Bakterien, die Imidazolpropionat produzieren, nehmen bei vielen Menschen mit der Zeit zu. Das macht diesen Metaboliten zu einem potenziellen Ansatzpunkt für die Prävention. Die Forschenden schlagen vor, dass eine gezielte Senkung des Imidazolpropionat-Spiegels, etwa durch Ernährung, Probiotika oder Medikamente, das Demenzrisiko beeinflussen könnte. Vorerst handelt es sich jedoch um eine Assoziationsstudie: Ob gezielte Interventionen beim Menschen tatsächlich wirksam sind, muss noch in klinischen Studien belegt werden.

Aus der Perspektive der Longevity-Forschung ist diese Arbeit bemerkenswert, weil sie einen konkreten molekularen Signalweg vom Darmmikrobiom zur Gehirnalterung identifiziert, der sowohl über eine geschwächte Blut-Hirn-Schranke als auch über die Tau-Protein-Aggregation verläuft, zwei Prozesse, die seit Langem mit kognitivem Abbau in Verbindung gebracht werden.

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