Sport schützt vor Demenz – doch der entscheidende Effekt entsteht nicht im Gehirn

Regelmäßige Bewegung senkt nachweislich das Risiko, dement zu werden. Studien belegen den Zusammenhang zwischen Demenz und Sport immer wieder. Doch was genau dabei im Körper passiert, war lange unklar. Jetzt liefert eine neue Untersuchung eine überraschende Erklärung: Der Schutz fürs Gedächtnis entsteht offenbar nicht direkt im Gehirn – sondern in der Leber.

Forschende der University of California, San Francisco (UCSF) haben einen biologischen Mechanismus entschlüsselt, der diesen Effekt erklären könnte. Im Mittelpunkt steht ein Eiweißstoff mit dem Namen GPLD1. Dieses Protein bildet sich in der Leber, wenn sich Mäuse regelmäßig bewegen.

Ein Leber-Protein stärkt die Schutzbarriere im Gehirn

Das Gehirn besitzt eine natürliche Schutzschicht, die sogenannte Blut-Hirn-Schranke. Man kann sie sich wie einen sehr feinen Filter vorstellen. Sie lässt wichtige Stoffe hinein, hält aber schädliche Substanzen draußen. Mit zunehmendem Alter wird diese Barriere durchlässiger. Entzündungen nehmen zu. Solche Veränderungen spielen auch bei Alzheimer eine Rolle.

Eine wichtige Rolle spielt dabei das Enzym GPLD1. Das Protein gelangt über den Blutkreislauf zu den Gefäßen im Gehirn. Dort entfernt es ein anderes Molekül namens TNAP. Dieses TNAP sammelt sich im Alter an und schwächt die Schutzbarriere. Wird es reduziert, stabilisieren sich die Gefäße. Ob dieser Effekt auch messbar das Gedächtnis verbessert, prüften die Forschenden anschließend in Tierexperimenten.

Gedächtnis verbessert sich deutlich

Zunächst untersuchten die Wissenschaftler gesunde junge und alte Mäuse. Ältere Tiere hatten eine schwächere Schutzbarriere im Gehirn und schnitten in Gedächtnistests schlechter ab. Getestet wurden unter anderem das Wiedererkennen neuer Gegenstände sowie ein räumlicher Orientierungstest im Wasserbecken.

Erhöhte das Team gezielt den GPLD1-Spiegel, änderte sich das deutlich. Die Gefäßbarriere wurde dichter, Entzündungszeichen gingen zurück und die Mäuse merkten sich neue Aufgaben wieder besser. In den Gefäßzellen normalisierte sich ein großer Teil der altersbedingt veränderten Genaktivität. Besonders bemerkenswert war: Die Wirkung trat selbst bei sehr alten Tieren ein. „Wir konnten diesen Mechanismus noch im hohen Alter der Tiere aktivieren – und er funktionierte trotzdem“, sagt Erstautor Gregor Bieri.

Auch im Alzheimer-Modell zeigt sich ein Effekt

In einem zweiten Schritt testeten die Forschenden den Mechanismus in einem speziellen Mausmodell für Alzheimer. Diese Tiere entwickeln früh typische Eiweißablagerungen im Gehirn.

Nach drei Monaten freiwilligem Laufen im Laufrad stieg der GPLD1-Spiegel deutlich an. Gleichzeitig verbesserten sich die Gedächtnisleistungen. Je höher der GPLD1-Wert im Blut war, desto besser schnitten die Tiere in den Tests ab.

Erhöhten die Forschenden GPLD1 künstlich oder blockierten sie das schädliche Molekül TNAP, nahm außerdem die Menge krankhafter Eiweißablagerungen im Gehirn ab. Diese sogenannten Plaques gelten als zentrales Merkmal der Alzheimer-Erkrankung.

Warum Sport das Demenz-Risiko beeinflusst

Regelmäßige Bewegung verändert die Signalwege zwischen Organen. Schon wenige Wochen Ausdauertraining erhöhen im Blut die Konzentration bestimmter Leberenzyme. Dazu gehört auch besagtes GPLD1, dessen Spiegel bei aktiven Menschen deutlich höher liegt als bei Inaktiven.

Interessant ist dabei der Fern-Effekt: Die muskuläre Belastung setzt in der Leber eine Kaskade in Gang, die bis ins Gehirn reicht. Entscheidend ist also nicht nur die direkte Wirkung von Sport auf Durchblutung oder Stoffwechsel, sondern die systemische Antwort des Körpers.

„Diese Entdeckung zeigt, wie wichtig der Körper insgesamt ist, um zu verstehen, wie das Gehirn im Alter abbaut“, erklärt Studienleiter Saul A. Villeda, Neurowissenschaftler am UCSF Bakar Aging Research Institute.

Hinweise aus menschlichem Gewebe

Zusätzlich untersuchten die Forschenden Hirngewebe verstorbener Männer. Analysiert wurden Proben von je sechs jungen, sechs älteren nicht-dementen und sechs Alzheimer-Betroffenen. Das Ergebnis: Ältere Menschen und Alzheimer-Patienten wiesen deutlich höhere Mengen des Enzyms TNAP auf als junge Personen. Damit spiegeln die menschlichen Daten die Befunde aus den Mausversuchen wider. „Wir entdecken hier Biologie, die in der Alzheimer-Forschung bisher weitgehend übersehen wurde“, so Villeda.

Noch ist nicht abschließend geklärt, wie direkt sich diese Mechanismen auf den Menschen übertragen lassen. Klar ist jedoch: Veränderungen an den Hirngefäßen treten bei Alzheimer sehr früh auf – teils lange vor deutlichen Gedächtnisproblemen. Deshalb lohnt sich der Blick auf diese feinen Gefäße, weil hier möglicherweise schon lange vor ersten Symptomen entscheidende Weichen gestellt werden.

Kurz zusammengefasst:

• Bewegung aktiviert in der Leber das Protein GPLD1, das die Blut-Hirn-Schranke stärkt und so das Gehirn vor schädlichen Einflüssen schützt.
• Im Alter wird diese Schutzbarriere oft durchlässig; Studien an Mäusen zeigen, dass mehr GPLD1 Entzündungen senkt und die Gedächtnisleistung verbessert – selbst bei Alzheimer-Modellen.
• Schutz vor Demenz beginnt nicht nur im Gehirn, sondern im Zusammenspiel von Leber, Blut und Gefäßen.

Übrigens: Während Sport die Schutzbarriere im Gehirn stärkt, können Übergewicht und Bluthochdruck diese Gefäße schon in der Lebensmitte schädigen – und so Demenz Jahre vor den ersten Symptomen vorbereiten. Warum vor allem der Blutdruck dabei eine zentrale Rolle spielt, mehr dazu in unserem Artikel.

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