In vielen Studien wurde bereits diskutiert, wie sich Schlaf auf die Pathogenese der Alzheimer-Erkrankung auswirkt. Die Ergebnisse einer aktuellen Studie weisen nun darauf hin, dass häufige Schwankungen des zirkadianen Rhythmus die Ablagerung von β-Amyloid-Plaques beschleunigen kann.
Pathogenese der Alzheimer-Erkrankung
Die Pathogenese der Alzheimer-Erkrankung beruht auf der Anhäufung von β-Amyloid(Aβ)-Plaques und Neurofibrillen im Gehirn. Immer wieder deuten Studienergebnisse darauf hin, dass eine Störung des 24-Stunden-Aktivitätsrhythmus (zirkadianer Rhythmus) die Amyloid-Ablagerung im Gehirn beeinflusst. Auch in der S3-Leitlinie „Demenzen“ der DGPPN wird schlechter Schlaf als Risikofaktor für die Entwicklung einer Demenz genannt. In einer aktuellen Studie wurde die Thematik erneut untersucht – mit bestätigenden Ergebnissen.
Mehr Amyloid-Plaques durch Schwankungen im Tagesrhythmus
In die Kohortenstudie wurden Daten von 319 Patienten der Rotterdam-Studie eingeschlossen, die keine Demenz aufwiesen und bei denen Informationen zum Apolipoprotein-E(ApoE)-Genotyp vorlagen. Insbesondere die Isoform ApoE4 gilt als wichtiger Risikofaktor für eine Alzheimer-Erkrankung. Zur Baseline hatten 15% der Teilnehmer einen positiven Aβ-Status. Das mittlere Alter der Patienten betrug 61,5 Jahre, 47% waren weiblich. Primärer Endpunkt war der Zusammenhang zwischen dem 24-Stunden-Aktivitätsrhythmus und der Aβ-Belastung im PET-Scan (SUVR-Werte; je höher der Wert, desto höher die Aβ-Belastung). Das mittlere Follow-up betrug 7,8 Jahre.
Die Studienteilnehmer wurden für sieben aufeinanderfolgende Tage und Nächte mit einem Aktigraph am Handgelenk der weniger aktiven Hand ausgestattet. Durch Drücken eines Kopfes auf dem Aktigraph konnten die Teilnehmer Schlafens- und Aufwachzeiten dokumentieren. Weiterhin führten die Patienten ein Schlaftagebuch, das in die Auswertung mit einbezogen wurde. Insgesamt kamen die Studienautoren zu folgenden Ergebnissen:
- Je höher die Variabilität des täglichen Rhythmus zur Baseline war, desto höher war auch die Aβ-Belastung im PET-Scan zum Zeitpunkt des Follow-ups (0,03 bei stabilen Tagesrhythmen [bootstrapped p-Wert = 0,49] vs. 0,15 bei variablen Tagesrhythmen [bootstrapped p-Wert = 0,02]).
- Der Zusammenhang blieb auch dann erhalten, wenn Teilnehmer, die bereits zu Beginn der Studie Alzheimer-assoziierte pathologische Veränderungen aufwiesen (z. B. Aβ-Peptide im Plasma), aus der Analyse ausgeschlossen wurden.
- Bei ApoE4-Carrieren war der Zusammenhang besonders ausgeprägt, wie Streudiagramme nach Stratifizierung zeigten.
Tagesrhythmus als mögliche Stellschraube
Die Ergebnisse der Studie deuten an, dass häufige Störungen des zirkadianen Rhythmus die Pathogenese der Alzheimer-Erkrankung beschleunigen können. Betroffen sind demnach insbesondere Carrier des Allels ApoE4. Ein geregelter Tagesrhythmus mit festen Schlaf- und Aktivitätszeiten könnte den Ausbruch der Alzheimer-Erkrankung demnach verlangsamen.
Für die erhöhte Aβ-Belastung bei gestörtem 24-Stunden-Rhyhtmus nennen die Studienautoren zwei mögliche Mechanismen: Einerseits zeigen Studien, dass die Freisetzung von löslichem Aβ im Wachzustand höher ist, andererseits wird vermutet, dass die Aβ-Clearance durch das glymphatische System durch den gestörten Tag-Nacht-Rhythmus ebenfalls beeinträchtigt wird.
Das glymphatische System, eine Wortneuschöpfung aus Glia und Lymphe, wurde 2012 erstmals beschrieben. Es ist das Äquivalent zum Lymphsystem in der Peripherie und schwemmt vermutlich Stoffwechselprodukte und Giftstoffe, darunter auch Amyloide aus dem Gehirn. Absolute Sicherheit, ob das System tatsächlich existiert, gibt es aktuell jedoch nicht. So basieren Erkenntnisse zu diesem System derzeit hauptsächlich auf Tierversuchen. Das glymphatische System scheint besonders aktiv zu sein, wenn das Gehirn sich im Non-REM-Schlaf befindet.
Quelle
Nguyen Ho PT, et al. Sleep, 24-hour activity rhythms, and subsequent amyloid-β pathology. JAMA Neurol 2024:e241755. doi: 10.1001/jamaneurol.2024.1755.
