Die Alzheimer-Krankheit, eine fortschreitende Hirnstörung, die zugleich die häufigste Ursache für Demenz weltweit ist, war lange eine Quelle der Frustration für Forscher und ein Fluch für Millionen. Trotz jahrzehntelanger Bemühungen und Milliarden an Finanzmitteln bleibt eine Heilung schwer fassbar. Neue antikörperbasierte Behandlungen, die auf Amyloid β (Aβ) abzielen, sind kürzlich aufgetaucht, aber ihr Nutzen war bestenfalls bescheiden. Sie sind zudem teuer und können immunbedingte Nebenwirkungen auslösen, was ungefähr so hilfreich ist wie ein Feuerlöscher, der den Raum mit Rauch füllt.
Betreten Sie Arginin, eine natürlich vorkommende Aminosäure, die bereits als rezeptfreies Nahrungsergänzungsmittel erhältlich ist und ungefähr so viel kostet wie ein mittelmäßiges Sandwich. Eine in Neurochemistry International veröffentlichte Studie von Forschern der Kindai-Universität und Partnerinstitutionen ergab, dass Arginin die Ansammlung schädlicher Aβ-Proteine in Tiermodellen der Alzheimer-Krankheit reduzieren kann. Arginin wirkt auch als sicherer chemischer Chaperon, der Proteinen hilft, ihre richtige Struktur beizubehalten – im Grunde ein Flurwächter für Moleküle.
Das Team, zu dem die Doktorandin Kanako Fujii und Professor Yoshitaka Nagai von der Abteilung für Neurologie der Medizinischen Fakultät der Kindai-Universität in Osaka sowie der außerordentliche Professor Toshihide Takeuchi gehörten, betonte, dass die in dieser Studie verwendeten Dosen und Methoden speziell für die Forschung entwickelt wurden und nicht mit kommerziellen Produkten identisch sind. Also bitte fangen Sie nicht an, Arginin-Präparate aus Ihrer örtlichen Apotheke zu konsumieren.
In Laborexperimenten zeigten die Wissenschaftler zunächst, dass Arginin die Bildung von Aβ42-Aggregaten blockieren kann, die als besonders giftig gelten. Der Effekt nahm mit höheren Konzentrationen zu, denn manchmal ist mehr wirklich mehr. Anschließend testeten sie orales Arginin in zwei etablierten Alzheimer-Modellen, und in beiden Fällen reduzierte die Arginin-Behandlung die Ansammlung von Aβ und milderte seine schädlichen Wirkungen.
„Unsere Studie zeigt, dass Arginin die Aβ-Aggregation sowohl in vitro als auch in vivo unterdrücken kann“, erklärt Prof. Nagai. „Was diesen Befund spannend macht, ist, dass Arginin bereits als klinisch sicher und kostengünstig bekannt ist, was es zu einem vielversprechenden Kandidaten für die Umwidmung als therapeutische Option für AD macht.“
Im Mausmodell gingen die Vorteile über die Reduzierung der Proteinansammlung hinaus. Arginin senkte die Amyloid-Plaque-Werte und verringerte die Menge an unlöslichem Aβ42 im Gehirn. Behandelte Mäuse schnitten auch in Verhaltenstests besser ab, was wahrscheinlich bedeutet, dass sie Labyrinthe mit weniger falschen Abzweigungen navigierten. Die Forscher fanden heraus, dass Arginin die Aktivität von Genen reduzierte, die mit proinflammatorischen Zytokinen verbunden sind, die mit Neuroinflammation assoziiert werden – einem Hauptmerkmal der Alzheimer-Krankheit. Dies deutet darauf hin, dass Arginin nicht nur schädliche Proteinaggregation verhindern, sondern auch Gehirnzellen umfassender schützen könnte.
„Unsere Ergebnisse eröffnen neue Möglichkeiten für die Entwicklung argininbasierter Strategien gegen neurodegenerative Erkrankungen, die durch Proteinfehlfaltung und -aggregation verursacht werden“, bemerkt Prof. Nagai. „Angesichts seines hervorragenden Sicherheitsprofils und der geringen Kosten könnte Arginin schnell in klinische Studien für Alzheimer und möglicherweise andere verwandte Erkrankungen überführt werden.“
Die Studie unterstreicht das wachsende Interesse an der Wirkstoffumwidmung, bei der neue Verwendungen für bestehende, gut etablierte Verbindungen gefunden werden. Da Arginin in Japan bereits klinisch eingesetzt wird und nachweislich sicher das Gehirn erreicht, könnte es einige der frühen Hürden umgehen, die die traditionelle Arzneimittelentwicklung verlangsamen. Dennoch warnen die Forscher, dass weitere Arbeit erforderlich ist. Zusätzliche präklinische und klinische Studien werden nötig sein, um festzustellen, ob diese Ergebnisse beim Menschen reproduziert werden können und um die wirksamsten Dosierungsstrategien zu ermitteln.
Trotzdem liefern die Ergebnisse starke frühe Hinweise darauf, dass einfache ernährungsphysiologische oder pharmakologische Ansätze helfen könnten, die Amyloidansammlung zu reduzieren und die Gehirnfunktion zu verbessern. Über sein Potenzial als Behandlung hinaus wirft diese Arbeit neues Licht darauf, wie Aβ-Proteine entstehen und sich ansammeln.