Eine bahnbrechende Studie der Stanford Medicine und des Arc Institute hat gezeigt, dass altersbedingter Gedächtnisverlust möglicherweise nicht im Gehirn, sondern im Darm beginnt — und dass die Wiederherstellung der Kommunikation zwischen beiden den kognitiven Abbau umkehren kann.
Die in Nature veröffentlichte und am 5. Juli berichtete Forschung zeigt, dass altersbedingte Veränderungen der Darmbakterien die Signale entlang des Vagusnervs schwächen, der wichtigsten Kommunikationsautobahn zwischen dem Magen-Darm-Trakt und dem Gehirn. Als die Forscher die Vagusnervaktivität bei älteren Mäusen stimulierten, erlangten die Tiere die Fähigkeit zurück, Erinnerungen genauso effektiv zu bilden wie junge Mäuse.
"Das Ausmaß der Umkehrbarkeit des altersbedingten kognitiven Abbaus bei den Tieren allein durch die Veränderung der Darm-Gehirn-Kommunikation war eine Überraschung", sagte Christoph Thaiss, PhD, leitender Autor und Assistenzprofessor für Pathologie an der Stanford Medicine. "Wir neigen dazu, Gedächtnisverlust als einen hirninternen Prozess zu betrachten. Aber diese Studie zeigt, dass wir die Gedächtnisbildung verbessern können, indem wir die Zusammensetzung des Magen-Darm-Trakts verändern — eine Art Fernbedienung für das Gehirn."
Das Team fand heraus, dass das Altern das Darmmikrobiom verändert, wobei ein Bakterium — Parabacteroides goldsteinii — bei älteren Mäusen häufiger vorkommt. Diese bakterielle Verschiebung veranlasste Immunzellen im Darm, eine Entzündungsreaktion auszulösen, die die Signalübertragung des Vagusnervs zum Hippocampus — dem Gedächtniszentrum des Gehirns — reduzierte.
In einer Reihe von Experimenten entwickelten junge Mäuse, die mit älteren Mäusen zusammenlebten, nachdem sie deren Mikrobiome erworben hatten, kognitive Beeinträchtigungen. Aber wenn alte Mäuse mit Molekülen behandelt wurden, die den Vagusnerv aktivieren, wurde ihre kognitive Leistung von der junger Tiere nicht mehr zu unterscheiden. Sogar junge Mäuse, die alte Mikrobiome trugen, erholten sich nach einer zweiwöchigen Behandlung mit Breitbandantibiotika.
Bemerkenswerterweise verloren alte keimfreie Mäuse — die ohne jegliche Darmbakterien aufgezogen wurden — mit zunehmendem Alter nicht ihr Gedächtnis und ihre kognitive Leistungsfähigkeit und schnitten genauso gut ab wie 2 Monate alte Mäuse.
"Der Magen-Darm-Trakt ist arguably das erste Organsystem, das sich im Laufe der menschlichen Evolutionsgeschichte entwickelt hat, daher wurde die Entwicklung kognitiver Prozesse im Gehirn zweifellos durch Signale aus dem Darm geprägt", sagte Maayan Levy, PhD, Co-Seniorautorin.
Die Forscher untersuchen nun, ob ein ähnlicher Weg auch beim Menschen existiert. Die Vagusnerv-Stimulation ist bereits von der FDA für Depressionen und Epilepsie zugelassen, was die Möglichkeit eröffnet, diese Erkenntnisse in klinische Behandlungen für altersbedingten kognitiven Abbau zu übertragen.
