APOE4 und Alzheimer: Studie zeigt, wie Gefäßnarben das Risiko erhöhen

Untersuchungen der Icahn School of Medicine at Mount Sinai liefern neue Einblicke in die Mechanismen hinter dem bekanntesten genetischen Risikofaktor für die Alzheimer-Krankheit.

Eine am 24. September 2026 im Fachjournal Cell erschienene Studie belegt, dass die Genvariante APOE4 die Bildung von Narbengewebe in den Hirnblutgefäßen maßgeblich beeinflusst. Diese vaskulären Veränderungen tragen wesentlich dazu bei, warum Träger des Gens ein drastisch erhöhtes Erkrankungsrisiko aufweisen.

Zellatlas enthüllt Umbau von Gefäßzellen

Für die Untersuchung analysierten die Forscher einen Atlas aus 66.000 Zellen von 220 Personen. Dabei zeigte sich bei Trägern der APOE4-Variante ein deutliches Ungleichgewicht: Sie wiesen weniger schützende Perizyten auf, während die Zahl narbenbildender Myofibroblasten erhöht war, welche vermehrt Fibronectin produzieren.

In dreidimensionalen Hirngewebemodellen wandelten sich die Perizyten direkt in diese Myofibroblasten um. Als zentraler molekularer Treiber dieses zellulären Umbaus wurde der sogenannte TGF-beta-Signalweg identifiziert.

Die Bindegewebsbildung steht in engem Zusammenhang mit früheren genetischen Entdeckungen. Bereits eine im Jahr 2024 untersuchte Analyse von über 3.500 Personen hatte gezeigt, dass eine spezifische Mutation im Gen FN1 Träger von APOE4 vor den Auswirkungen der Erkrankung schützen kann.

Vaskuläre Vernarbung als potenziell umkehrbarer Prozess

Die Arbeiten an der Icahn School of Medicine at Mount Sinai machen deutlich, dass der Gefäßschaden bei Alzheimer kein statischer Verschleiß ist, sondern ein biologisch aktiver und potenziell reversibler Prozess.

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In Zellmodellen sowie bei gealterten APOE4-Mäusen gelang es den Forschern, die Perizyten-Abdeckung durch eine gezielte Blockade des TGF-beta-Signalwegs wiederherzustellen. Diese Intervention reduzierte sowohl die Fibrose als auch vaskuläre Amyloid-Ablagerungen. Zudem führte eine gezielte Blockade von Fibronectin dazu, dass sich weniger Amyloid absetzte.

Gleichzeitig verweisen Fachleute auf erhebliche Hürden bei der praktischen Umsetzung: Abdel Ali Belaidi vom Florey Institute gab zu bedenken, dass der TGF-beta-Signalweg therapeutisch nur schwer sicher angreifbar sei, da er grundlegende Körperfunktionen steuert.

Hohe klinische Relevanz bei weitverbreitetem Gendefekt

Die Bedeutung dieser Gefäßprozesse für das gesamte Krankheitsbild ist beträchtlich. Nach Angaben von Joel Blanchard von der Icahn School of Medicine at Mount Sinai tragen 6 von 10 Alzheimer-Patienten die Genvariante APOE4. Während eine einzelne Kopie das Erkrankungsrisiko gegenüber zwei APOE3-Kopien um das 2- bis 3-Fache steigert, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit bei zwei Kopien bis auf das 12-Fache. Allein in den USA betrifft die Alzheimer-Demenz über 7 Millionen ältere Erwachsene.

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Ergänzende Befunde des Forschungsinstituts in Cell Stem Cell verdeutlichen zudem systemische Auswirkungen auf weitere Zelltypen. Demnach verursacht APOE4 eine Akkumulation von Cholesterin in Astrozyten und stört die lysosomale Müllentsorgung, woraufhin sich Alpha-Synuclein zusammenlagert und auf Neuronen ausbreitet.

Die daraus resultierende Verdickung der Hirngefäße, eine erhöhte Gefäßpermeabilität sowie chronische Entzündungen mindern den Abtransport von Beta-Amyloid und drosseln die Hirndurchblutung. Als Konsequenz verstärken sich Neuroinflammation und Tau-Phosphorylierung.

Um diesen Kaskaden entgegenzuwirken, rücken zunehmend multimodale Therapien und der gezielte Schutz der Blut-Hirn-Schranke in den Mittelpunkt der pharmazeutischen Entwicklung. Als Testplattform dienen dabei unter anderem sogenannte miBrains – kryokonservierbare 3D-Hirngewebemodelle aus induzierten pluripotenten Stammzellen.

de | wissenschaft | 70307943 |