San Francisco (USA) – Das Protein Klotho ist ein Hormon, das in Hirn und Nieren gebildet wird. Ein erhöhter Blutspiegel des Botenstoffs wirkt lebensverlängernd und steigert Denkleistungen. Jetzt haben amerikanische Forscher erstmals gezeigt, dass Klotho für einen therapeutischen Einsatz geeignet sein könnte. Die Injektion des Hormons in die Bauchhöhle von Mäusen verbesserte Gedächtnis und Lernfähigkeit der Tiere und erhöhte die geistige und körperliche Fitness bei einer degenerativen Hirnerkrankung. Der Effekt beruht wahrscheinlich auf bleibenden Veränderungen bestimmter Synapsen, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt „Cell Reports“. Wie der Botenstoff seine Wirkung im Gehirn entfaltet, ist noch rätselhaft.„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Behandlung mit einem Klotho-Fragment Hirnfunktionen dauerhaft verbessert“, sagt Dena Dubal von der University of California in San Francisco. „Das könnte eine neue Strategie sein, um die Widerstandskraft des Gehirns gegen neurodegenerative Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson zu stärken.“ Das vollständige Klotho-Protein ist in der Zellmembran verankert. Enzyme spalten einen Teil des Moleküls ab, der dann – je nach Entstehungsort – in das Blut oder den Liquor gelangt. Für ihre Tierversuche setzten die Forscher ein gentechnisch hergestelltes Teilstück des Klotho-Moleküls ein, das dem natürlicherweise im Blut zirkulierenden und als Hormon wirksamen Fragment ähnelt.

Eine einzige Klotho-Injektion steigerte schon nach vier Stunden die Gedächtnisleistung von Mäusen in einem Labyrinth. Junge Mäuse, die vier Tage lang täglich einmal behandelt wurden, lieferten im Vergleich zu unbehandelten Tieren bessere Ergebnisse bei Orientierungstests – eine Leistung, die auch mehr als zwei Wochen nach der letzten Behandlung noch anhielt. Auch bei 18 Monate alten Mäusen, was einem Alter von 65 Jahren beim Menschen entspricht, erhöhte eine einzige Klotho-Injektion die Lern- und Gedächtnisleistung zwei Tage danach. Schließlich untersuchten die Forscher die Hormonwirkung bei gentechnisch veränderten Mäusen, die Symptome der Parkinson-Krankheit entwickeln. Die mehrtägige Behandlung milderte die kognitiven und motorischen Störungen, verglichen mit unbehandelten Tieren. Weitere Untersuchungen ergaben, dass Klotho in der Hirnregion des Hippocampus die Signalweiterleitung zwischen den Synapsen stimuliert, wenn sogenannte Glutamatrezeptoren beteiligt sind. Wurde dieser Signalweg blockiert, zeigte Klotho keine Wirkung mehr.

In den Tierexperimenten gelangte das Hormon nach der Injektion lediglich ins Blut. Die Blut-Hirn-Schranke verhinderte den Eintritt ins Gehirn. Wie die Behandlung trotzdem die Aktivität von Synapsen im Gehirn beeinflussen kann, soll nun erforscht werden. Die Autoren vermuten eine indirekte Wirkung, wobei Klotho die Produktion eines anderen Botenstoffs anregt, der die Blut-Hirn-Schranke durchdringen kann. Dass das Hormon in den Blutkreislauf injizierbar ist und nicht direkt ins Gehirn verabreicht werden muss, macht einen möglichen Einsatz beim Menschen wahrscheinlicher. Die bisherigen Ergebnisse eröffnen die Aussicht auf neue Therapien, die sowohl bei altersbedingt nachlassenden Hirnleistungen als auch bei verschiedenen neurodegenerativen Erkrankungen anwendbar wären.

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