Wie der Stoffwechsel die Immunzellen des Gehirns mit dem Alter entzündlich macht
Mikroglia, die Immunzellen des Gehirns, verändern ihr Verhalten im Laufe des Lebens. Neue Forschung zeigt, wie Verschiebungen im Stoffwechsel diese Veränderung antreiben.
Das Gehirn verfügt über ein eigenes Immunsystem. Die Zellen, die dabei die eigentliche Arbeit leisten, heißen Mikroglia: Sie beseitigen Abfallstoffe, überwachen die Verbindungen zwischen Nervenzellen und reagieren auf Schäden. In jungen Jahren erledigen sie das effizient. Mit zunehmendem Alter wechseln sie jedoch zunehmend in einen schädlichen Modus, werden dauerhaft aktiv und produzieren entzündungsfördernde Substanzen, die das Hirngewebe schädigen. Die Forschenden sehen Veränderungen im Stoffwechsel als zentralen Auslöser dieser Verschiebung.
Energie bestimmt das Verhalten
Mikroglia greifen je nach Aufgabe auf unterschiedliche Energiequellen zurück. Für schnelle Immunreaktionen schalten sie auf Glykolyse um, verbrennen also rasch Zucker. Für ruhige Wartungsaufgaben nutzen sie die oxidative Phosphorylierung, einen langsameren, aber effizienteren Weg, Energie aus Sauerstoff zu gewinnen. Mit dem Alter gerät dieses Gleichgewicht durcheinander. Die Mikroglia bleiben im Zuckerverbrennungs-Modus stecken, selbst wenn keine akute Bedrohung vorliegt. Das führt zur anhaltenden Ausschüttung entzündlicher Botenstoffe.
Gleichzeitig steigt die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies, also unerwünschter Nebenprodukte des Energiestoffwechsels. Diese schädigen das umliegende Hirngewebe und verstärken die Entzündungsreaktion zusätzlich. Zugleich lässt die Fähigkeit nach, beschädigte Proteine und Zellen abzubauen und zu entsorgen, ein Vorgang, den Fachleute als Phagozytose bezeichnen.
Geschlechtsunterschiede und Krankheitskontext
Die in Aging Cell veröffentlichte Übersichtsstudie betont, dass die Stoffwechselveränderungen in Mikroglia kein einheitliches Bild zeigen. Sie unterscheiden sich zwischen Männern und Frauen und verlaufen beim gesunden Altern anders als bei Alzheimer oder Parkinson. Bei Alzheimer sind zusätzlich spezifische Stoffwechselwege rund um die Fettverarbeitung gestört. Bei Parkinson spielen Fehlfunktionen der Mitochondrien und oxidativer Stress eine größere Rolle.
Die Forschenden sind überzeugt, dass ein besseres Verständnis dieser Stoffwechselmuster dabei helfen könnte, Therapien zu entwickeln, die Mikroglia in ihr gesundes, auf Wartung ausgerichtetes Verhalten zurückführen. Es handelt sich um frühe Grundlagenforschung, konkrete Behandlungen gibt es bislang nicht.
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