Unser Gehirn begleitet uns ein Leben lang. Es speichert Erinnerungen, lässt uns neue Dinge lernen und hilft uns dabei, die Welt um uns herum zu verstehen. Doch wie der Rest unseres Körpers verändert es sich mit dem Alter. Vielleicht brauchen wir etwas länger, um uns an einen Namen zu erinnern, oder wir suchen häufiger nach einem Wort. Doch was passiert dabei eigentlich in unserem Gehirn, und warum entwickeln manche Menschen Erkrankungen wie Alzheimer, während andere bis ins hohe Alter geistig fit bleiben? Darum geht’s hier heute in „Ach Mensch“. Ich bin Jessi Jus. Schön, dass ihr zuhört.
Einflussfaktoren auf das Altern
Wie wir altern, entscheidet sich nicht nur in unseren Genen. Auch Bewegung, Ernährung, Schlaf und geistige Aktivität beeinflussen, wie leistungsfähig unser Gehirn bis ins hohe Alter bleibt. Gleichzeitig versuchen Forschende zu verstehen, warum manche Alterungsprozesse ganz normal verlaufen, während andere in neurodegenerative Erkrankungen münden, zum Beispiel Alzheimer oder Parkinson. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf den Mikroglia-Zellen. Sie gelten heute als wichtige Vermittler zwischen Immunsystem und Gehirn und können erklären, warum Entzündungen, Infektionen und Alterungsprozesse so eng miteinander verbunden sind.
Darüber spreche ich heute mit Prof. Dr. Arne Schäfer. Sie leitet die Abteilung Neurobiologie des Alters am Max-Planck-Institut für Biologie des Alters in Köln und ist Professorin an der Icahn School of Medicine at Mount Sinai in New York. Mit ihrer Forschung untersucht sie, wie Mikroglia die Funktion unseres Gehirns im Alter beeinflussen und welche Rolle sie bei Erkrankungen wie Alzheimer und möglicherweise auch bei Long Covid spielen. Herzlich willkommen, Frau Schäfer. Ich freue mich sehr, dass Sie heute hier sind. Vielen Dank.
Alterungsprozesse im Gehirn
Also, wenn man ans Altern denkt, dann hat man irgendwie schnell Falten und graue Haare im Sinn. Das sind alles eher äußere Merkmale. Sieht man einem Gehirn eigentlich auch an, wie alt es ist? Das ist eine gute Frage. Also, wir sehen Veränderungen, die mit dem Alter einhergehen. Aber ich würde sagen, dramatische Veränderungen im älteren Gehirn, so wie man sich das vorstellt, dass es wahnsinnig schrumpft oder sich verändert, so ist es eigentlich nicht. Wir können es anhand von Ablagerungen erkennen, dass es sich hierbei um ein älteres und nicht um ein neugeborenes Gehirn handelt und anhand von der weißen Substanz.
Aber die ganz dramatischen Veränderungen, wie sie manchmal im Fernsehen oder in der Zeitung sieht, sind eigentlich eher neurodegenerative Erkrankungen, wo der Alterungsprozess abnormal gesteigert ist. Was passiert denn genau im Gehirn, wenn es altert? Also, das Gehirn, was eben relativ einzigartig für das Gehirn ist, was man sich auch bewusst machen muss, ist, dass all die Nervenzellen, die unser Verhalten, unser Denken ausmachen, mit denen werden wir geboren. Das heißt, es gibt da für ganz, ganz wenige Ausnahmen keinen Nachschub.
Das heißt, so wie sich unser Gehirn entwickelt und da gibt es Selektionsprozesse, die in jungen Lebensjahren noch stattfinden, je nachdem, wie wir unser Gehirn trainieren, mit denen werden wir für den Rest unseres Lebens auskommen müssen. Und wie diese Nervenzellen kommunizieren, ist sie verbinden sich miteinander. Die machen manchmal ganz besondere Verbindungen, manchmal ist eine Nervenzelle auch mit mehreren Zellen verbunden, und das nennen wir unsere Gehirnnetzwerke. Und das ist, wie alles, was wir machen, im Grunde genommen organisiert wird.
Veränderungen im Alter
Es kann jetzt im Alter dazu kommen, dass diese Verbindungen schwächer werden oder dass es Verbindungen gibt, die wir nicht mehr nutzen. Und wenn man ein Gehirn nicht benutzt, dann kann es da auch zu Veränderungen kommen, dass gewisse Netzwerke einfach abgebaut werden oder geschwächt werden. Man kann aber auch gleichzeitig neue Sachen lernen. Man kann im hohen Alter noch Sprachen oder Klavier spielen lernen, und dann gibt es da neue Verbindungen, die entstehen.
Die Idee ist, mit dem Alterung, dass gewisse Verbindungen nicht mehr so funktionell sind. Das heißt, sie können schwächer werden oder langsamer oder sogar verschwinden. Und das sind Sachen, wo man eben funktionell dann draufguckt. Und es gibt bestimmte Gehirnregionen, wo das früher passieren kann als in anderen. Und das geht so ein bisschen zurück auf das, was Sie vorhin schon angesprochen haben. Das, was wir alle kennen, sind Namenserinnerungen oder Erinnerungen, wo ich irgendetwas hingelegt habe, was spezifischen Gehirnregionen von denen kontrolliert wird und die vielleicht besonders empfindlich für den Alterungsprozess sind.
Verfallsdatum der Nervenzellen
Jetzt haben Sie gerade schon gesagt, klar, im Alter werden Verbindungen zwischen Nervenzellen im Zweifelsfall abgebaut. Das führt dann eben zu bestimmten Alterserscheinungen. Unter anderem haben die Nervenzellen an sich eigentlich ein Verfallsdatum. Das ist eine ganz spannende Frage. Die zielt im Grunde genommen auf die Frage darauf hin, wenn wir jetzt den Rest unseres Körpers länger leben lassen könnten, sagen wir, 200 Jahre, würde das eben zum automatischen Verfall des Gehirns um die 122 Jahre führen, was im Moment so das maximale menschliche Lebensalter ist?
Es gibt da Experimente, die eigentlich sehr einfach sind, aber die im Grunde genommen genau diese Frage angehen. Und zwar kann man Nervenzellen von kurzlebigen Tieren oder Modellorganismen in das Gehirn von langlebigen Tieren transplantieren, ganz früh im Leben. Diese Nervenzellen werden integriert in das Gehirn. Und da wurde eigentlich gezeigt, dass zumindest zwischen Maus und Ratte die Maus lebt ungefähr halb so lang wie die Ratte. Die Mauszelle in der Ratte lebt so lang wie die Ratte lebt. Das heißt, es gibt kein intrinsisches oder zelleigenes Verfallsdatum, das auf unseren Organismus abgestimmt ist.
Und das ist eine sehr wichtige Entdeckung, weil das im Grunde genommen heißt, wenn wir Wege finden, unser System, unseren Organismus gesund zu halten, ist es nicht so, dass dann unsere Zellen einfach an einem gewissen Tag versagen oder sich ausschalten würden. Woher kommt eigentlich diese Zahl 122 Jahre? Haben Sie gerade gesagt, epidemiologisch, das ist das, was als höchstes Lebensalter festgehalten wurde. Und es gibt da Register, die im Moment auch sehr viel diskutiert werden. Aber so die maximale bewiesene Lebensstunde von einem Menschen ist die 122 Jahre.
Lebensdauer und Altersforschung
Und das ist wichtig. Also es ist nicht, dass jemand jetzt mal 140 werden kann und andere Menschen mit 68 versterben, sondern das sieht so aus, als ob das wirklich eine relativ harte Grenze ist, von der wir nicht verstehen, wie genau sie gesetzt ist. Ich kann mir vorstellen, dass Sie als Altersforscherin diese Frage häufig hören oder ob wir unsere Lebensdauer irgendwann noch mehr ausdehnen können. Ist das eine Frage, die Sie als Forschungsfrage auch interessiert oder die Sie vielleicht ein bisschen nervt, weil Sie an irgendwas vorbeigeht, was Sie mehr interessiert?
Die Frage ist vielleicht mit die spannendste Frage. Also was wir, ich würde sagen, sehr gut mittlerweile als Altersforschungsfeld beantworten oder angehen können, ist, dass es Interventionen und Veränderungen gibt, die unsere Gesundheit verlängern. Also diese Idee, gesund ins hohe Alter. Ich glaube, da haben wir sehr, sehr viele Fortschritte gemacht, medizinisch, aber auch auf wissenschaftlicher Ebene. Und unsere Lebensqualität, unsere Gesundheit im hohen Alter, da verstehen wir relativ viel mehr als noch vor wenigen Jahren, wie weit wir da gehen können.
Was komplett unangetastet ist, und das hat mehr, das hat Konsequenzen von der Basiswissenschaft zu sozialen und auch politisch und moralischen Fragen, ist die absolute Lebensdauer, die von keiner dieser Interventionen bisher irgendwie angetastet wurde. Und das ist auch etwas, wo wir uns natürlich fragen müssen: Wollen wir das überhaupt antasten? Aber das sind jetzt andere Fragen. Von der Wissenschaft her ist das vielleicht die spannendste Frage: Was definiert im Grunde genommen unser Verfallsdatum als Organismus? Warum lebt eine Maus maximal drei Jahre, eine Ratte vielleicht sechs und die nackte Mohlratte 40 bis 50 Jahre? Was definiert diese maximale Lebensspanne?
Gliazellen und ihre Rolle
In der Hirnforschung ist ja auch sehr viel passiert in den letzten Jahren. Wenn ich ans Gehirn denke, dann denke ich zuerst eben an die Nervenzellen und an die neuronalen Netze. Aber im Gehirn gibt es auch noch andere Zelltypen, zum Beispiel die Gliazellen, die Mikrogliazellen. Und in der Hirnforschung wurden die ganz lange gar nicht so beachtet. Warum eigentlich nicht? Ja, Gliazellen, das muss man sich vorstellen, die machen die Hälfte des Gehirns aus. Also Nervenzellen sind 50 Prozent und die Gliazellen sind 50. Das heißt, sie sind von der Zahl her mindestens so wichtig.
Sie haben natürlich eine andere Funktion. Die Nervenzellen sind einzigartig in ihrer Schnelligkeit. Also Nervenzellen können Informationen aufnehmen, innerhalb von Millisekunden weiterleiten. Und alles, was ins Gehirn hineinkommt an sensorischen Informationen, das heißt sehen, riechen, hören, geht über Nervenzellen. Und alles, was eigentlich rauskommt aus unserem Gehirn, das heißt Denken, Motorkontrolle, geht auch wieder über die Nervenzellen raus. Deswegen waren die Nervenzellen der Fokus der Neurowissenschaft für die letzten 150 oder mehr Jahre.
Die Gliazellen sind in letzter Zeit sehr stark in den Vordergrund gerückt, weil man gesehen hat, die modulieren diese Nervenfunktionen. Die sind dafür zuständig, die Nerven gesund zu halten. Die ernähren die Nervenzellen. Also es gibt gewisse Makrogliazellen, die die Nervenzellen fast füttern. Die nehmen Sachen, um die Nervenzellen weg, die die Nervenzellen schädigen könnten. Die isolieren die Nervenzellen, also die kümmern sich richtig um diese Zellen. Und dadurch bestimmen sie auch, wie gut und wie schnell diese Nervenzellen miteinander kommunizieren können.
Mikroglia und ihre Bedeutung
Es gibt dann noch die Zelle, die Sie ganz am Anfang erwähnt haben, die Mikroglia. Das ist eine ganz besondere Zelle, die wirklich in den letzten 20 Jahren, vielleicht oder weniger als 20 Jahren in den Mittelpunkt der Altersforschung im Gehirn und der neurodegenerativen Erkrankung gerückt ist. Die ist nicht im Gehirn geboren. Das ist eine Zelle, die wird außerhalb des Gehirns in der Entwicklung geboren, wandert dann ins Gehirn, um sich dort niederzulassen während der embryonalen Entwicklung und macht dann dort eine Population der sogenannten Mikroglia.
Und die Zelle ist eigentlich eine Makrophage, also eigentlich eine Fresszelle, wie wir sie auch im Körper in anderen Organen und im Blut haben, die den Körper gegen Pathogene und Invasionen und Schadstoffe schützt, um das Organ oder das Gewebe zu beschützen. Wir nennen die auch Innate Immunzelle. Das heißt, es ist eine angeborene oder nicht trainierte Immunzelle, die weiß, was sie zu tun hat. Und diese Mikroglia, die kann man schon auf den frühen Zeichnungen der Hirnforschung sehen. Also Alois Alzheimer hat Zeichnungen von Mikroglia um die Alzheimerplaques schon gezeichnet, ohne zu wissen zu dem Zeitpunkt, was die eigentlich sind.
Genetische Entdeckungen
Und da wird es dann ganz spannend, dass vor 15 Jahren ungefähr Gene, die nur in diesen Mikroglia exprimiert sind, gefunden wurden, dass wenn sie sich verändern oder mutieren in Menschen, dass sie das Risiko verändern an Alzheimer zu erkranken. Und das war komplett unerwartet zu dem Zeitpunkt. Es waren immer neuronale Gene wie Amyloid-Protein. Und das war zum ersten Mal, dass 10 bis 15 Gene, die nur in diesen Mikroglia exprimiert werden, mit der erhöhten Wahrscheinlichkeit korreliert wurden, dass man an Alzheimer erkrankt. Und das hat diese Mikroglia-Forschung wirklich zur Explosion oder zum Fokus der letzten zehn Jahre gebracht.
Mikroglia als Wächter
Das klingt für mich tatsächlich ein bisschen paradox, weil ich stelle mir die Mikroglia-Zellen jetzt eher so als Wächter der Nervenzellen vor, die tatsächlich dafür sorgen, dass es den Nervenzellen gut geht. Also sie überwachen und Abfall entfernen, auf Gefahren reagieren. Die sorgen ja anscheinend eigentlich dafür, dass es dem Gehirn gut geht. In welchem Einfluss haben sie denn jetzt in negativer Hinsicht auf den Alterungsprozess des Gehirns?
Als ich mein Labor angefangen habe vor ein paar Jahren, da war die Idee noch, dass diese Mikroglia im Grunde genommen schlafend im Gehirn warten, bis irgendwas passiert, wie ein Bakterium oder ein Virus, die es ins Gehirn machen. Also man hatte wirklich am Anfang darüber nachgedacht, das sind Immunzellen, die sind normalerweise dann ruhig im Gehirn, machen nicht viel und warten einfach nur auf den Schaden, um dann reagieren zu können. Dieses Verständnis von Mikroglia hat sich komplett verändert.
Diese Mikroglia sind vielleicht die aktivsten Zellen. Also wenn ich jetzt in ihr Gehirn reingucken würde und sagen würde, wer bewegt sich, wer ist aktiv. Und ich könnte das sehen, wenn die Mikroglia die Zellen, die die ganze Zeit ihre Umgebung abtasten und kontrollieren, ganz, ganz aktiv. Die bewegen sich, ihre Ärmchen bewegen sich und gucken, was los ist. Wir wissen mittlerweile aufgrund von unserer Forschung und unseren Kollegen, dass die Mikroglia auch die neuronale Aktivität kontrollieren können, was wirklich unerwartet war. Damit hatte keiner so gerechnet, dass diese Makrophage, diese Immunzelle im Grunde genommen das Tempo oder die Antwort von Nervenzellen regulieren kann.
Mikroglia im Erkrankungsfall
Was es wahnsinnig spannend macht, auch für das gesunde Gehirn. Wir können da auch noch mal drüber sprechen. Und dann im Erkrankungsfall oder wenn was passiert, die Mikroglia sich dieser Nervenzellen Umsorgung kurzzeitig abwendet, um dann ein Pathogen oder zerstörtes Gewebe oder ein explodiertes Blutgefäß zu entfernen. Und da muss die Mikroglia dann schon wählen, was jetzt im Moment wichtiger ist zu tun. Und wenn dann aber was passiert im Gehirn, was die Mikroglia nicht bewältigen können, kann es passieren, dass die Mikroglia dort in diesem Aktivitätszustand hängen bleibt.
Das heißt, sie geht nicht mehr zurück zu ihrer Aufgabe, die Neuronen zu modulieren, sondern sie versucht, diese Invasion, und das kann ein Alzheimerplagg im Gehirn sein, versucht die zu eliminieren. Und wenn sie das nicht schafft, kann sie da eben dran hängen bleiben. Das heißt, es gibt da diese Balance. Mikroglia existieren in verschiedenen Aktivitätszuständen, und manche davon sind positiv. Manche davon sind kurzfristig sehr positiv. Aber wenn sie langfristig beibehalten werden, können sie eben zu negativen Effekten in unserer Nervenzellfunktion führen. Und so stellt man sich das eben im Alterungsprozess vor.
Chronische Aktivierung der Mikroglia
Wir wissen, dass wenn wir altern, es kommt zu mehr Belastungen oder mehr Gewebeschäden im Gehirn. Und die Mikroglia existieren dann in einem vielleicht chronisch aktivierten Zustand, der langfristig eben die Nervenzellen wirklich in Mitleidenschaft nimmt. Ich will auch noch mal ganz, ganz kurz zurück zu dem Bild von der Mikroglia-Zelle kommen, weil ich musste gerade, ich habe gerade kurz aufgehäucht, als Sie gesagt haben, die strecken ihre Ärmchen zu den Seiten. Manchmal finde ich, tut es auch ganz gut, von diesem abstrakten Gespräch über Zellen und Zelltypen zu so einem ganz direkten Bild zu kommen.
Kann ich mir das also vorstellen wie kleine Zellen, die sich um unsere Neuronen im Gehirn drumherum bewegen? Haben die alle einen zugeordneten Platz oder sind die da die ganze Zeit wuselig unterwegs? Ja, das ist eine sehr gute Frage. Also die Zelle sieht so ein bisschen aus wie, ich will jetzt nicht Spinne sagen, weil dann gruselt es vielleicht einige Leute. Also sie sieht aus wie ein Stern eigentlich. Das heißt, sie hat einen runden Körper und ganz viele Ärmchen. Und je nachdem, wo diese Mikroglia sitzt im Gehirn, kann sie ein bisschen anders aussehen.
Das sagt schon, dass die sich eigentlich nicht so viel mobil bewegen. Die sind nicht wie auf der Autobahn, sondern jede Mikroglia hat wie in einem Vorort ihr Haus und ihren Garten. Und da lebt sie auch. Und dann hat sie eine Nachbar-Mikroglia, mit der sie aber eigentlich nicht viel zu tun haben möchte. Das heißt, jeder hat sein Haus und Garten, um den er sich kümmert. Aber sie treffen sich nicht gerne, die berühren sich nicht gerne, sondern die transportieren ihre eigenen Felder oder ihre eigenen Haus und Garten, um den sie sich kümmern.
Und das ist ganz wichtig, wenn man sich Mikroglia im Gehirn anguckt. Visuell ist das ein wunderschönes Pattern, also eine Formation, wo man wirklich jede Mikroglia ihr eigenes Feld hat. Das ändert sich, sobald es zur Gewebezerstörung kommt. Dann können die auch anfangen, durchs Gehirn zu wuseln, wie sie es gesagt haben, und sich bewegen, weil sie dann zu der Stelle des Schadens gerufen werden. Und dann können sie sich sogar teilen, ganz aktiv. Sie können rund werden. Also sie geben dann ihre Morphologie auf, mit diesen längeren Ärmchen, die sie benutzen, um alles zu kontrollieren, sondern sie werden rund, aktiv und können sich teilen.
Also und das kann innerhalb von Minuten sich verändern, wenn das notwendig ist. Aber im Ruhezustand können sie sich so vorstellen, dass sie gucken im Gehirn. Der Körper der Mikroglia sitzt auf einem festen Platz, und die Ärmchen rotieren in der Umgebung fast in so einem kreisförmigen Feld, was von dieser Mikroglia kontrolliert wird.
Entzündungszustände und ihre Folgen
Sie haben jetzt vorhin erzählt, dass diese Mikroglia-Zellen eben in so eine dauerhafte Bereitschaft versetzt werden können, die dann eben ins Negative kippt. Ich glaube, Sie haben auch das Wort Entzündung, Entzündungsbereitschaft genannt. Ja, welche Folgen kann dieser Entzündungszustand denn jetzt genau haben? Also, wenn wir über Entzündungszustände sprechen, was wir meinen, ist, dass Zellen aktiviert werden und anfangen, Botenstoffe zu produzieren, die andere Zellen informieren, dass da ein Problem existiert.
Vielleicht haben Sie schon von Zytokinen oder Chemokinen oder Interleukinen gehört. Also diese Botenstoffe haben alle Namen, je nachdem, oder Interferon, je nachdem, was die Gefahr ist, kann man andere Botenstoffe produzieren. Aber zusammengefasst nennt man das entzündlich. Das ist erst mal eine ganz notwendige und fantastische Antwort des Körpers. Wenn es wirklich dazu kommt, aktiviert das eben die Zellen im ganzen Körper und informiert sie. Und das ist was, wenn wir eine Entzündung in der Lunge haben, weiß das nicht nur die Lunge, sondern das weiß eigentlich der ganze Körper, inklusive unseres Gehirns.
Und das hat viel mit diesen Botenstoffen zu tun, die dann kommuniziert werden, was, wenn man sich das so vorstellt, wirklich fantastisch ist. Das heißt, es passiert nicht in Isolation. Diese Mikroglia können diese Botenstoffe auch empfangen, sogar besonders gut, weil sie ja Immunzellen sind, auch vom Körper empfangen, wenn da eine Entzündung ist. Aber die können sie auch produzieren und dadurch die Entzündung aufrecht halten.
Mikroglia und neurodegenerative Erkrankungen
Und in vielen dieser neurodegenerativen Erkrankungen, wo es dann zu Aggregation von Proteinen, zu Zelltod und zu anderen Veränderungen kommt, kommt diese Mikroglia nicht mehr aus diesem aktivierten Zustand raus. Und diese Zytokine oder die Botenstoffe fangen an, sich auch negativ auf die Neuronen auszuwirken. Und die Idee ist eben generell, im Alter werden wir mehr entzündlich. Wir haben auch chronische niedrige Entzündungsprozesse, zum Beispiel in der Leber oder in unseren Muskeln. Also es wird alles ein bisschen mehr entzündlich. Und das ist auch eine der typischen Veränderungen, die wir im Alter sehen können.
Im Gehirn wirkt sich das langfristig negativ auf die Nervenzellen aus. Einmal wegen den Botenstoffen und das andere Mal, weil die Mikroglia dann nicht so in der Lage ist, die Neuronen normal zu modulieren. Also das ist einmal der Verlust einer Aufgabe und dann der Zusatz von diesen entzündlichen Botenstoffen. Und zusammen scheint sich das relativ negativ auf unsere Nervenfunktion auszuwirken.
Zusammenhang zwischen Mikroglia und Alzheimer
Das heißt, nur um noch mal zu rekapitulieren, dass ich das richtig verstanden habe: Mikroglia können eben bei der Entstehung von Alzheimer sie können das quasi befeuern. Das ist das, was ich vorhin erwähnt hatte. Das wurde 100 Prozent genetisch gezeigt durch diese Mutationen in Mikroglia-Genen. Und das ist vor allem der späte Anfang Alzheimer. Also viele von den Früh-Alzheimer-Erkrankungen, da geht es wirklich vom Neuronen aus, von den Nervenzellen. Da verändert sich die Produktion von Amyloid-Beta, dem pathologischen Protein, das dann aggregieren kann.
In altersbedingten Alzheimer-Erkrankungen sind vielmehr die Mikroglia betroffen. Und das ist ein ganz spannender Unterschied, weil das im Grunde genommen bedeutet, dass Mikroglia und Alter zusammenhängen. Und da kommen wir dann eben auf diese Veränderungen, die Mikroglia im Alterungsprozess durchgehen, die dann wahrscheinlich verstärkt werden durch diese Mutationen, die beschrieben wurden. Und deswegen ist das direkt mit dem Alterungsprozess auch korreliert. Das heißt, Mikroglia-Veränderungen, deren Aktivität, können positiv oder negativ dazu beitragen, das Erkrankungsrisiko zu erhöhen oder zu senken.
Mikroglia und Long Covid
Auch bei der Erforschung von Long Covid kommen Mikroglia-Zellen ins Spiel. Welchen Zusammenhang gibt es da? Ja, Long Covid ist ein Phänomen, das wir in der Wissenschaft schon kennen. Es gibt auch andere Infektionskrankheiten, die zu diesen langfristigen funktionalen Veränderungen des Gehirns führen. Das hieß früher Post-Viral oder nach dem Virus-Syndrom und wurde eigentlich komplett vernachlässigt.
Also Patienten, die mit den Symptomen nach einer schweren entzündlichen Erkrankung, das kann ein Virus sein, das kann auch Lyme Disease sein, die zum Arzt gegangen sind und gesagt haben, ich kann mich nicht richtig konzentrieren, ich bin furchtbar müde, alles erschöpft mich, ich kriege gar nicht richtig Luft, sind früher nicht wirklich ernst genommen worden. Und es war für die Patienten unglaublich schwierig, weil sie sich auch nicht verstanden gefühlt haben und nicht mehr in der Lage waren, ihr normales Leben zu leben.
Mit Covid, durch diese Häufigkeit und dadurch, dass viele Leute gleichzeitig daran erkrankt wurden, ist dieses Post-Covid-Syndrom wirklich ins Licht der Medizin gerückt. Und es ist ganz klar, dass es sich darum um eine Antwort des Körpers handelt, dass auch das Gehirn involviert, sehr aktiv. Und Mikroglia sind die Verbindung zwischen peripherer Entzündung und der Aktivierung der Entzündung eigentlich im Gehirn.
Und das kann man auch sehen. Also wenn Sie eine Lungenentzündung haben oder eine schwere virale Infektion irgendwo anders oder eben Covid, und Covid muss dazu nicht im Gehirn selber sein, kann es eben zu diesen schweren entzündlichen Aktivierungen der Mikroglia und dann auch des Gehirns kommen, das sich langfristig oder über längere Zeiträume hinzieht und dann auch zu diesen Zuständen führt, die man eigentlich auch als klassisch, man nennt das Sickness Behavior, so ein bisschen, also dieses Erschöpfungs- und Krankheitsgefühl, das sich dann einstellt, was wirklich über das Gehirn im Grunde genommen kommuniziert wird.
Und Long Covid beinhaltet viele von diesen Aspekten, dass sich das Gehirn eben noch unter dieser Immunattacke fühlt, obwohl der Virus vielleicht schon längst weg ist oder in geringen Mengen noch irgendwo ist, aber das Gehirn sich davon nicht wirklich erholen kann. Und die Frage ist eben, warum? Also was ist da, was diesen Zustand eben aufrechterhält für so lange Zeit?
Praktische Anwendungen der Forschung
Das heißt, auch Long Covid kann man im Gehirn sehen. Long Covid kann man im Gehirn sehen in der Hinsicht, dass es da zu einer Entzündung oder zu einer Veränderung der Zellen kommt. Und man kann Long Covid auch an gewissen Markern im Blut zuordnen. Also es ist etwas, was wirklich als Molekül oder als Zellveränderung entdeckt werden kann. Es hat nur etwas länger gebraucht für die Wissenschaft herauszufinden, auf was wir gucken müssen, dass wir das so diagnostizieren können. Aber es gibt da messbare Veränderungen, die wir eben zuordnen können.
Welchen praktischen Nutzen könnte denn jetzt Ihre Forschung zu Mikroglia-Zellen zum Beispiel für Long Covid-Patienten haben oder eben auch dabei helfen, altersbedingte Krankheiten wie Demenz oder Alzheimer besser zu behandeln? Ja, Mikroglia sind sehr spannende Zellen in der Hinsicht, dass wir diese Zellen im Gegensatz zu Nervenzellen und so relativ leicht, würde ich sagen, transplantieren können.
Und es gibt so zwei oder drei Ansatzpunkte für die Mikroglia. Einmal ist, wenn wir die Mikroglia frisch und jung halten können, entweder indem wir sie durch Signale oder so beeinflussen, dann könnte man sich vorstellen, dass das das Gehirn frisch und jung hält. Wenn wir Wege finden, eine neurotoxische Mikroglia, einen neurotoxischen Zustand durch akute Veränderungen zurückzubringen in einen neuroprotektiven, dann wäre das eine andere Möglichkeit.
Oder wenn das nicht möglich ist, könnten wir vielleicht sogar neuroprotektive Mikroglia ins Gehirn transplantieren, die sich dann dort ausbreiten. Das sind alles Ansätze, die ganz aktiv erforscht werden. Man könnte sich sogar überlegen, Designer-Mikroglia zu generieren.
Wir können diese Zellen aus dem Gehirn rausholen, verändern und wieder zurückbringen. Und das kann für gewisse Erkrankungen wirklich ganz ausschlaggebende kurative Effekte haben. Da gibt es ein paar Ansätze, wo das in Mausmodellen fantastisch funktioniert hat. Diese Erkrankungen spielen sich wahrscheinlich auch ganz ähnlich im Menschen ab.
Das sind jetzt sehr schwere genetische Erkrankungen. Aber langfristig, wenn das möglich ist, kann man sich vorstellen, dass man vielleicht eine kleine Gruppe von diesen Mikroglia ins Gehirn transplantiert, die dann eine ganz besondere Aufgabe erledigen. Und wenn man sie richtig modifiziert, könnte man sie sogar, wenn sie diese Aufgabe erledigt haben, zur Not wieder abschalten oder ausschalten.
Und da gibt es eben auch Möglichkeiten, wie wir Mikroglia eliminieren können, wenn wir das müssen. Das klingt ziemlich gut. Und ich frage mich natürlich auch immer, wenn man in der Grundlagenforschung aktiv ist, ob man da auch irgendwie doch immer eine größere Vision mitbringt in seine Forschung.
Ich glaube, die wichtigste Vision ist immer erst mal das Verstehen der Prozesse. Natürlich denken wir auch, egal was wir erforschen, was das im biologischen, im medizinischen Bereich vielleicht verändern könnte. Aber ich glaube, es ist ganz wichtig, dass die Motivation erst mal das Verstehen ist.
Und das macht auch die Grundlagenforschung so besonders effektiv oder stark. Wenn wir Prozesse verstehen, dann können wir sie auch so verändern, dass wir auch verstehen können, was dann passiert. Das ist mir ganz wichtig für die jungen Wissenschaftler, dieses Verständnis.
Zu uns kommen immer sehr, sehr viele Studenten, die sagen: „Ich möchte gerne Alzheimererkrankungen heilen.“ Das ist natürlich eine der wichtigsten oder fantastischsten Visionen, die jeder von uns sich wünscht, weil wir damit wahnsinnig vielen Menschen helfen könnten.
Ich sage manchmal immer: „Wenn wir auch nur einem Menschen helfen, dann hat sich das schon ausgezahlt für das, was wir forschen.“ In vielen Bereichen bringt die Grundlagenforschung Erkenntnisse, von denen wir erst später verstehen werden, wo sie wirklich eingesetzt werden können.
Aber dadurch, dass es wirkliche Erkenntnisse sind, kann man auf die aufbauen. Und dann, wenn wir etwas entdecken, was wir denken, in Mikroglia eine Rolle spielt, könnte vielleicht genau derselbe Prozess in Makrophagen in der Krebsbekämpfung eine Rolle spielen. Und vielleicht ist es da sogar viel einsetzbarer als das, was wir entdecken.
Das heißt, wir wissen in der Grundlagenforschung nie 100 Prozent, wo unsere Erkenntnisse hinführen. Aber sie tragen eben zum Wissensgewinn und dem Fortschritt bei. Und ich glaube, das ist etwas, was ganz wichtig ist und was wir nicht aus den Augen verlieren dürfen: dass wirkliche Erkenntnisse eben oft nur von der Grundlagenforschung kommen können.
Mich interessiert auch immer total, woher Forschende ihren Elan nehmen, diesen Forschungstrieb, was sie genau antreibt und ob das schon ganz lange in ihnen steckt. Wie waren Sie als Kind? Bei mir glaube ich, war das schon von ganz klein.
Die Biologie an sich hat mich wahnsinnig interessiert, wie lebende Sachen funktionieren. Ich wusste eigentlich immer, dass ich entweder Medizinerin oder Forscherin werden wollte. Ich habe dann erst mal Medizin studiert, weil ich fasziniert war von der Gesamtheit der Systeme, wie ein Körper funktioniert.
Das hilft mir oft, wenn ich jetzt in der Grundlagenforschung mir Prozesse angucke, die eben ins größere oder ins größere System zu projizieren und zu verstehen, wo könnte das eine Rolle spielen. Das fällt mir manchmal leichter, als es meinen Kollegen, die sich eben mit Prozessen beschäftigen, die jetzt im Nukleus in der Nervenzelle passieren, vielleicht auch ganz wichtig sind für ganz andere Prozesse.
Aber die Leidenschaft kommt, ich glaube, von der unglaublichen Schönheit, wie Systeme aufgebaut werden, der Robustheit. Also, wenn man sich überlegt, wie fantastisch diese Prozesse von Entwicklung und Leben in einem einzelnen Organismus eben zusammenhängen und sich das anguckt, das kann einen wirklich nur in Staunen versetzen.
Und wenn man dann in der Grundlagenforschung noch lernt, wie viel wir noch nicht wissen, dann sind da noch Jahrzehnte oder Jahrhunderte der Forschung vor uns. Und das ist natürlich faszinierend. Also ich glaube, es ist eine Leidenschaft, das Leben zu verstehen oder wie Sachen zu funktionieren zu verstehen.
Ich wollte auch noch eine ganz andere Frage stellen. Und zwar arbeiten Sie ja nicht nur am MPI in Köln, sondern Sie haben auch eine Professur in New York, habe ich vorhin schon erwähnt, an der Icahn School of Medicine at Mount Sinai. Und ich habe gesehen, die Uni liegt direkt am Central Park. Das sieht ja traumhaft aus auf der Karte.
Sind Sie gerne in New York? Und wie ist das eigentlich, auf zwei Kontinenten gleichzeitig zu arbeiten? Also das kommt eher aus meiner Entwicklung. Also ich habe, wie gesagt, Medizin studiert, bin dann für meine praktische Arbeit nach New York schon als Studentin und habe dort an der Rockefeller University Immunologie studiert.
Und bin dann im Grunde genommen dort in der Forschung hängen geblieben. Also ich habe dann mein Medizinstudium abgeschlossen und bin sofort zum Postdoc zurück nach New York, wo ich dann in die Neurowissenschaft gewechselt habe, auch an Rockefeller, in einem Labor von einem fantastischen Wissenschaftler, Paul Gringott, der auch den Nobelpreis bekommen hat für Signaltransduktion im Gehirn in Nervenzellen.
Und von dem habe ich wahnsinnig viel gelernt und auch die Liebe zur Wissenschaft und wahrscheinlich auch dann zu New York als Ort, wo im Grunde genommen fast meine gesamte frühe Wissenschaft dann stattgefunden hat. Und dann hatte ich großes Glück.
Ich bin dann zu Mount Sinai rekrutiert worden, um mein Labor dort aufzubauen. Das liegt direkt am Central Park. Das ist natürlich wunderschön. Das hatte auch seine Nachteile. Während Covid waren da die Feldkrankenhäuser aufgebaut und dort ist sehr viel passiert.
Also New York ist fantastisch. Es ist eine sehr intensive Stadt mit ganz vielen Vorteilen und Nachteilen, und es ist eben ein ganz besonderes Lebensgefühl. Also ich war aber jetzt, würde ich sagen, fast 25 Jahre in New York und umarme jetzt voller Begeisterung auch den Kölner Lebensstil.
Also man muss sagen, die Kölner Fröhlichkeit ist dann vielleicht das, was New York vielleicht noch am nächsten kommt. In Köln das New York Deutschlands.
Ich habe noch eine letzte Frage, und zwar: Bei all dem Wissen, das Sie haben, verändert das eigentlich den Blick auf das eigene Alter? Wahrscheinlich, natürlich verändert er das. Aber im Grunde genommen sind wir uns ja alle, das ist ja was, was den Menschen auch ausmacht.
Wir sind uns alle bewusst, dass wir altern, dass wir sterben. Viele Aspekte des Alterungsprozesses sind nicht besonders angenehm. Aber es gibt auch Aspekte des Älterwerdens, eine innere Ruhe zu finden, zu wissen, was man will, das Gefühl zu haben, sich nicht von allem außer Ruhe bringen zu lassen.
Und das ist wirklich die Altersweisheit. Das ist etwas, was man nicht unterschätzen sollte. Es gibt sehr, sehr positive Entwicklungen. Natürlich, wenn ich auf dem Fahrrad sitze und meine Knie anfangen zu knarzen oder andere Alterserscheinungen, natürlich nimmt man das wahr, und da freut sich niemand drüber.
Vielleicht sind die guten Neuigkeiten, dass diese Sachen wahrscheinlich sogar in meiner Lebenszeit mit Exoskeleton und anderen Sachen vielleicht sogar irgendwie kontrollierbarer werden. Das Wichtigste ist eben, von dem, was ich mitnehmen kann, das Gehirn fit zu halten und alles zu tun, um so aktiv kognitiv im Leben teilzuhaben, wie möglich, weil das Gehirn eben wirklich so ein bisschen wie ein Muskel ist, der trainiert werden muss, der benutzt werden muss und der auch diese am Leben teilhaben.
Dieses interessiert sein ist, glaube ich, etwas sehr, sehr Wichtiges und was jung hält. Vielleicht ist das das, was ich so am meisten mitnehme von der Altersforschung und was mal wichtig ist, im Alter im Grunde genommen nicht zu vergessen.
Die Altersforscherin Anne Schäfer im Gespräch über Mikrogliazellen, die in der Hirnforschung ganz lange gar nicht beachtet wurden, jetzt aber sehr wichtig geworden sind. Forschende wie Anne Schäfer vermuten nämlich, dass sie eine wichtige Rolle bei altersbedingten Hirnveränderungen und Krankheiten spielen, wie Alzheimer oder auch Long Covid.
Die gezielte Beeinflussung der Mikrogliazellen gilt aktuell als ziemlich vielversprechendes Forschungsgebiet. Übers Altern haben wir hier neulich schon mal gesprochen im Podcast. Die Neurowissenschaftlerin Julia F. Christensen hat in einer Folge „Ach Mensch“ erklärt, wie positiv sich das Tanzen auf unsere Gesundheit auswirken kann.
Und sie hat auch erklärt, warum manche Tanzstile die Therapie von Alzheimer positiv beeinflussen können. Tanzend altern ist also auch eine ziemlich gute Sache. Wenn ihr die Folge nachhören möchtet, ich verlinke sie euch in den Shownotes.
Wenn euch diese Folge heute gefallen hat, ihr euch für Wissenschaft, Forschung, unseren Körper und unsere Psyche interessiert, dann abonniert doch am besten diesen Podcast, damit ihr in Zukunft keine Folge mehr verpasst, auch nicht die in zwei Wochen. Dann hören wir uns wieder.
Mein Name ist Jessi Jus. Bis dahin, ciao!
Untertitel im Auftrag des ZDF für funk 2017. Ach Mensch, Schwerpunkt Körper und Psyche. Ein detektor.fm Podcast in Kooperation mit der Max-Planck-Gesellschaft. Copyright WDR 2021.
MPI für Biologie des Alterns