Chlamydia pneumoniae im Auge könnte Alzheimer verschlimmern

Kann eine unbemerkte Infektion im Auge Jahre später den Gedächtnisverlust beeinflussen? Forschende gehen inzwischen davon aus, dass ein häufig Lungenentzündungen auslösendes Bakterium im Körper verborgen bleiben, das Auge erreichen und die Alzheimer-Krankheit mit der Zeit verschlimmern könnte.

Neue Untersuchungen des Cedars Sinai zeigen auf überraschende Weise, wie lang anhaltende Infektionen, Entzündungen und Hirnschäden miteinander verbunden sind.

Die Studie erläutert, weshalb Gewebe des Auges schädliche Vorgänge widerspiegeln kann, die tief im Gehirn stattfinden.

Eine Infektion mit langfristigen Folgen

Chlamydia pneumoniae verursacht Lungenentzündungen und Nebenhöhlenentzündungen. Viele Menschen kommen bereits früh im Leben mit solchen Infektionen in Kontakt.

Die Beschwerden klingen häufig ab, doch aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass das Bakterium über Jahre hinweg in Zellen verbleiben kann.

Forschende wiesen Chlamydia pneumoniae in der Netzhaut nach, dem lichtempfindlichen Gewebe im hinteren Bereich des Auges. Da die Netzhaut direkt mit dem Gehirn verbunden ist, können Schäden in einem Bereich Veränderungen im anderen widerspiegeln.

Bei Menschen mit Alzheimer-Krankheit waren höhere Mengen des Bakteriums feststellbar als bei Personen mit normaler Gedächtnisleistung.

Mit steigenden Bakterienmengen nahmen auch die Hirnschäden und der Gedächtnisverlust zu.

Netzhautgewebe und Nervenzellen

Die Netzhaut gehört zum zentralen Nervensystem. Ihre Nervenzellen ähneln jenen im Gehirn. Aufgrund dieser gemeinsamen Struktur können Veränderungen der Netzhaut frühzeitig auf Probleme im Gehirn hinweisen.

Die Untersuchung ergab, dass Chlamydia pneumoniae im Netzhautgewebe ausgeprägte Immunreaktionen auslöste. Diese Reaktionen führten zu Entzündungen, Verletzungen von Nervenzellen und einer Ausdünnung des Gewebes. In Hirngewebe derselben Personen beobachteten die Forschenden vergleichbare Schädigungsmuster.

„Der wiederholte Nachweis von Chlamydia pneumoniae in menschlichem Gewebe, Zellkulturen und Tiermodellen ermöglichte es uns, einen zuvor unerkannten Zusammenhang zwischen bakterieller Infektion, Entzündung und Neurodegeneration zu erkennen“, sagte Dr. Maya Koronyo Hamaoui, leitende Autorin der Studie.

„Das Auge dient als Ersatz für das Gehirn, und diese Studie zeigt, dass eine bakterielle Infektion der Netzhaut und chronische Entzündungen die Gehirnpathologie widerspiegeln und den Krankheitsstatus vorhersagen können. Das unterstützt die Netzhautbildgebung als nichtinvasive Methode, um Menschen mit einem Alzheimer-Risiko zu identifizieren.“

Wie die Infektion Entzündungen antreibt

Sobald Chlamydia pneumoniae in Nervenzellen eindringt, werden die Abwehrsysteme des Immunsystems aktiviert.

Eine zentrale Rolle spielt dabei ein System namens NLRP3-Inflammasom. Normalerweise schützt NLRP3 den Körper vor Infektionen, doch eine dauerhafte Aktivierung führt zu schädlichen Entzündungen.

Die Studie zeigte eine erhöhte NLRP3-Aktivität im Netzhautgewebe von Menschen mit leichter kognitiver Beeinträchtigung sowie eine noch stärkere Aktivität bei Alzheimer-Krankheit.

Aktiviertes NLRP3 steigerte entzündungsfördernde Moleküle wie Interleukin-1-Beta. Diese Moleküle schädigten Nervenzellen und lösten den Zelltod aus.

Dabei traten zwei Formen des Zelltods auf: Apoptose, ein kontrollierter Vorgang, und Pyroptose, ein entzündlicher Prozess, bei dem Zellen aufplatzen. Beide Prozesse trugen zur Ausdünnung der Netzhaut und zur Degeneration des Gehirns bei.

Infektion und Alzheimer-Proteine

Die Alzheimer-Krankheit geht mit einer Ansammlung des Proteins Amyloid-Beta im Gehirn einher.

Die Studie zeigte, dass eine Infektion mit Chlamydia pneumoniae die Produktion von Amyloid-Beta in Netzhautzellen, in im Labor gezüchteten Gehirnzellen und in Mausmodellen der Alzheimer-Krankheit erhöhte.

Amyloid-Beta könnte als Abwehrmolekül gegen Mikroben wirken. Bei einer langfristigen Infektion sammelt sich überschüssiges Amyloid-Beta jedoch an und bildet Plaques.

Solche Plaques beeinträchtigen die Kommunikation zwischen Nervenzellen und verstärken den Gedächtnisverlust.

Die Bakterienmengen in der Netzhaut standen zudem mit Veränderungen des Tau-Proteins in Zusammenhang, einem weiteren Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit. Eine stärkere Infektion entsprach schwereren Krankheitsstadien und niedrigeren kognitiven Werten.

Genetisches Risiko erhöht die Anfälligkeit

Bei Menschen, die die Genvariante APOE4 tragen, fanden sich höhere Mengen von Chlamydia pneumoniae im Netzhaut- und Hirngewebe. APOE4 erhöht bereits das Alzheimer-Risiko.

Die Studie deutet darauf hin, dass eine genetische Anfälligkeit die Kontrolle von Infektionen schwächen und Entzündungen länger anhalten lassen könnte.

Dieses Zusammenspiel von Genen und Infektionen könnte erklären, weshalb sich die Alzheimer-Krankheit bei einigen Menschen schneller entwickelt.

Erkenntnisse aus Laborstudien

Die Forschenden untersuchten im Labor gezüchtete menschliche Neuronen sowie Mäuse, die genetisch so verändert waren, dass sie Alzheimer-ähnliche Symptome entwickelten.

Eine Infektion mit Chlamydia pneumoniae verstärkte in beiden Systemen Entzündungen, die Ansammlung von Amyloid-Beta und Schäden an Nervenzellen.

Mäuse mit einer langfristigen Infektion zeigten schlechtere Gedächtnisleistungen und einen kognitiven Abbau im Zusammenhang mit dem Sehen.

Auch das Hirngewebe infizierter Mäuse wies eine stärkere Aktivierung von Immunzellen und eine größere Plaque-Ansammlung auf.

Neue Ansätze für Diagnose und Behandlung

„Diese Entdeckung eröffnet die Möglichkeit, die Achse aus Infektion und Entzündung gezielt zur Behandlung von Alzheimer anzugehen“, sagte Dr. Timothy Crother, Forschungsprofessor am Cedars Sinai.

Eine Verringerung chronischer Infektionen oder eine Dämpfung übermäßiger Entzündungen könnte das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen. Eine Antibiotikabehandlung in frühen Stadien könnte das langfristige Risiko senken, insbesondere bei anfälligen Personen.

Auch die Netzhautbildgebung erwies sich als vielversprechendes Instrument. Augenuntersuchungen können bakterielle Marker, Entzündungssignale und Amyloid-Beta ohne invasive Eingriffe am Gehirn nachweisen.

Die Ergebnisse legen nahe, dass die Alzheimer-Krankheit nicht allein mit dem Altern zusammenhängt. Chronische Infektionen, ein Ungleichgewicht des Immunsystems und genetische Risiken wirken zusammen und schädigen sowohl Augen- als auch Hirngewebe.

Einfache augenbasierte Tests könnten Ärztinnen und Ärzten eines Tages helfen, Risiken frühzeitig zu erkennen und Präventionsstrategien zu steuern, lange bevor der Gedächtnisverlust schwerwiegend wird.