Neue Einblicke ins Alzheimer-Gehirn: Forscher entdecken bislang unbekannte Zellen
Forscher haben im Alzheimer-Gehirn neue Immunzellen entdeckt, die dicht an schädlichen Eiweißablagerungen sitzen.
Verschiedene Protein-Marker im Hirngewebeschnitt eines Patienten mit Alzheimer-Erkrankung. © Universität Augsburg, modifiziert nach Rosmus et al., Nature Neuroscience, 2026
Im Gehirn von Alzheimer-Patienten reagieren Immunzellen offenbar auf ungewöhnlich vielfältige Weise auf die Krankheit. Forscher haben erstmals Hunderttausende Zellen gleichzeitig untersucht und dabei eine bisher unbekannte Gruppe von Immunzellen entdeckt. Die neuen Zellen sitzen fast ausschließlich dort, wo sich besonders dichte Eiweißablagerungen bilden. Solche Plaques gelten als eines der auffälligsten Merkmale der Krankheit. Die Entdeckung liefert neue Hinweise darauf, wie Immunreaktionen und Alzheimer-Schäden im Gehirn zusammenhängen.
Die Studie entstand unter Beteiligung der Universität Augsburg und erschien im Fachjournal Nature Neuroscience. Das internationale Forschungsteam analysierte mehr als 704.000 Zellen aus dem Gehirngewebe von Alzheimer-Patienten und gesunden Personen. Zum Einsatz kam eine neue Mikroskopie-Technik namens CODEX-CNS. Sie macht über 30 verschiedene Proteinmarker in einem einzigen Gewebeschnitt sichtbar. Dadurch ließ sich nachvollziehen, welche Zelltypen dicht nebeneinander liegen und wie sie sich im kranken Gehirn verändern.
Wie Forscher das Alzheimer-Gehirn viel präziser kartieren
Bislang konnten Wissenschaftler meist nur einzelne Zellarten oder wenige Marker gleichzeitig untersuchen. Im Gehirn entsteht dadurch oft nur ein bruchstückhaftes Bild. Die neue Methode verbindet dagegen Mikroskopie mit aufwendiger Computeranalyse. So entstand eine Art hochauflösende Karte des Alzheimer-Gehirns. „Mit dieser Methode können wir im Prinzip das gesamte zelluläre Zusammenspiel im menschlichen Gehirn in einem Bild erfassen“, sagt Erstautor Dennis-Dominik Rosmus.
Die Forscher untersuchten vor allem sogenannte Mikroglia. Diese Immunzellen gehören zum natürlichen Abwehrsystem des Gehirns. Sie beseitigen beschädigte Zellreste und reagieren auf Verletzungen oder Krankheitserreger. Im Alzheimer-Gehirn veränderten sich manche dieser Zellen jedoch auffällig stark.
Die Wissenschaftler fanden eine Untergruppe, die sich fast nur in direkter Nähe bestimmter Plaques ansammelte. Diese Ablagerungen bestehen aus dem Eiweiß Amyloid-Beta. Sie gelten seit Jahrzehnten als typisches Merkmal von Alzheimer.
Neue Immunzellen sitzen direkt an dichten Plaques
Die neu entdeckte Zellgruppe erhielt den Namen „human plaque-associated microglia“, kurz HPAM. Auffällig war vor allem ihre Verteilung. Rund 40 Prozent der Immunzellen nahe dichter Plaques gehörten zu dieser Gruppe. Bei lockeren Plaques lag der Anteil nur bei etwa 20 Prozent.
Unter dem Mikroskop wirkten diese Zellen größer und kräftiger als andere Mikroglia. Ihre Fortsätze erschienen dicker. Außerdem trugen sie auffällige Proteinmarker, die mit Entzündungen und Immunreaktionen zusammenhängen.
Zu den wichtigsten Merkmalen gehörten:
- CD68, ein Hinweis auf aktive „Aufräumprozesse“
- HLA-DR, ein Marker für Immunreaktionen
- CD163, das sonst eher bei gefäßnahen Immunzellen vorkommt
- CD11c, das häufig bei entzündlichen Prozessen auftaucht
Die Forscher beobachteten außerdem, dass sich die neuen Immunzellen oft nahe kleiner Blutgefäße sammelten. Manche lagen regelrecht zwischen Gefäßstrukturen und Plaques. Dadurch entstand der Verdacht, dass bestimmte Immunzellen möglicherweise aus gefäßnahen Bereichen in das Gehirngewebe einwandern.
Entzündungen verändern offenbar das kranke Gehirn
Im Umfeld der Plaques fanden die Wissenschaftler weitere Veränderungen. Beschädigte Nervenzellen lagen häufig direkt neben aktivierten Immunzellen. Auch sogenannte Astrozyten verhielten sich auffällig. Diese Zellen stützen normalerweise Nervenzellen und versorgen das Gehirn mit wichtigen Stoffen. Im Alzheimer-Gehirn veränderten sie jedoch ihre Form und Aktivität.
Teilweise entdeckte das Team beschädigte Synapsen und veränderte Nervenfasern direkt neben dichten Plaques. Dort traten die neuen Immunzellen besonders häufig auf. Vieles deutet darauf hin, dass Entzündungsreaktionen eng mit diesen Schäden verbunden sind.
„Die Methode eröffnet uns neue Möglichkeiten für die personalisierte Medizin und zielgerichtete Therapien“, sagt Neuroanatom Peter Wieghofer von der Universität Augsburg.
Die Untersuchung brachte noch einen weiteren auffälligen Zusammenhang ans Licht: Nicht Form oder Größe der Immunzellen lieferten die besten Hinweise auf gefährliche Plaques, sondern ihre unmittelbare Nachbarschaft. Die Umgebung der Zellen verriet besonders zuverlässig, wo sich dichte Ablagerungen bildeten.
Warum die Entdeckung für neue Therapien wichtig ist
Die Forscher identifizierten insgesamt fünf verschiedene Gruppen von Immunzellen im Gehirn. Einige kamen auch bei gesunden älteren Menschen vor. Die HPAM-Zellen traten dagegen fast nur im Alzheimer-Gehirn auf.
Besonders interessant erscheint ihre mögliche Aufgabe bei der Beseitigung schädlicher Eiweißablagerungen. Mehrere Marker deuten darauf hin, dass die Zellen aktiv Material aufnehmen oder abbauen. Andere Marker sprechen für starke Immunreaktionen.
Die neue Methode könnte künftig auch bei anderen Krankheiten eingesetzt werden. Die Forscher nennen unter anderem Hirntumoren, Netzhauterkrankungen und weitere neurologische Leiden. Denn die Technik zeigt nicht nur einzelne Zellen, sie macht sichtbar, wie sich krankes Gewebe als Ganzes verändert.
Kurz zusammengefasst:
- Im Alzheimer-Gehirn entdeckten Forscher eine bislang unbekannte Gruppe von Immunzellen, die sich besonders häufig an dichten Amyloid-Plaques ansammelt und offenbar eng mit Entzündungsprozessen zusammenhängt.
- Die neue Methode CODEX-CNS machte erstmals mehr als 30 Proteinmarker gleichzeitig sichtbar und erlaubte die Analyse von über 704.000 Gehirnzellen samt ihrer räumlichen Nachbarschaften.
- Die Ergebnisse aus der Studie liefern neue Hinweise darauf, wie Immunreaktionen, Nervenschäden und Eiweißablagerungen im Alzheimer-Gehirn zusammenhängen und warum neue Therapieansätze sich künftig stärker auf Immunzellen fokussieren könnten.
Übrigens: Forscher vermuten inzwischen, dass Alzheimer womöglich viel früher beginnt als gedacht – tief in den „Leitungen“ des Gehirns und nicht erst in den Nervenzellen selbst. Kleine Schäden an der weißen Hirnsubstanz könnten Entzündungen auslösen, die später das ganze Alzheimer-Gehirn verändern. Mehr dazu in unserem Artikel.
Bild: © Universität Augsburg
