Forscher entdecken mögliche neue Verbindung zwischen Alzheimer-Krankheit und Hörverlust

Die Verbindung zwischen Hörverlust und Alzheimer-Krankheit (AD) – sowie anderen Formen von Demenz und kognitiven Dysfunktionen – ist seit mindestens zwei Jahrzehnten bekannt. Bemerkenswert ist, dass der Johns-Hopkins-Forscher Frank Lin, MD, PhD, 2011 berichtete, dass leichter Hörverlust das Demenzrisiko verdoppelte, mäßiger Hörverlust es verdreifachte, und Menschen mit Hörverlust fünfmal häufiger an Demenz erkrankten.

Aber was könnten die Gründe dafür sein? Verschiedene Theorien umfassen eine „gemeinsame Ursache-Hypothese", bei der ein physikalisches Problem wie Blutfluss oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowohl Hörverlust als auch kognitiven Verfall verursachen könnten; soziale Isolation aufgrund von Hörverlust könnte zu Einsamkeit, Depression und beschleunigter Hirnatrophie führen; oder erhöhte „kognitive Belastung", bei der das Gehirn härter arbeiten muss, um Sprache wahrzunehmen, was zu einer Umverteilung mentaler Ressourcen führt.

Neue Forschungen des University of Rochester Medical Center werfen möglicherweise Licht auf mindestens einen weiteren möglichen Faktor. Der Neurowissenschaftler Daxiang Na und seine Kollegen untersuchten die zentrale auditorische Aktivität in zwei Mausmodellen von AD (5xFAD und APP/PS1). Die Studie zielte darauf ab, die Beziehung zwischen AD-Pathologie und zentraler auditorischer Verarbeitungsstörung (CAPD) zu verstehen, die mit „verstecktem Hörverlust" verbunden ist (ein Zustand, bei dem Menschen Schwierigkeiten mit dem Sprachverständnis haben können, obwohl ihre Standard-Hörtests „normal" sind).

Bei der Analyse der Daten entdeckte Na etwas Unerwartetes, als er die Amyloid-Plaques inspizierte, die eine Schlüsselrolle bei AD spielen könnten: Bei älteren Mäusen befanden sich die Plaques häufiger in den auditorischen Verarbeitungsregionen und könnten daher zu Hörverlust beitragen. Bei der Analyse der zwei verschiedenen Mausstämme/Modelle mit der Krankheit stellte er fest, dass die älteren 5xFAD-Mäuse Hörverlusteränderungen aufwiesen, ähnlich denen bei Menschen mit AD. Das andere APP/PS1-Modell zeigte diese Hörverlusteränderungen nicht, ebenso wenig wie jüngere Mäuse der 5xFAD-Gruppe.

„Es war eine zufällige Beobachtung", sagte Na, der Hauptautor der in der Online-Ausgabe vom 26. Mai in Frontiers in Neuroscience veröffentlichten Studie ist. „Beide Mausmodelle hatten Amyloid-Beta-Protein, aber wo wir die Plaques fanden, variierte, und das könnte erklären, warum der Hörverlust zwischen den Gruppen variierte."

Forscher stellten fest, dass die Gehirne älterer Mäuse aus beiden Modellen Plaques im Hippocampus und in der auditorischen Rinde aufwiesen. Aber die Gehirne von Mäusen mit Hörverlusteränderungen hatten auch eine kleine Menge Plaques im auditorischen Hirnstamm, was darauf hindeutet, dass dieser Bereich empfindlich gegenüber Störungen durch Plaques bei Alzheimer sein könnte. Sie entdeckten auch, dass die Plaques die Fähigkeit des Hirnstamms, Reaktionen auf Geräusche zu koordinieren, verminderten.

„Dies könnte erklären, warum Alzheimer-Patienten auditorische Symptome haben", sagte Patricia White, PhD, Professorin für Neurowissenschaften und Senioraulorin der Studie in einer Presseerklärung. „Wir denken, dass der Ort der Plaques wichtiger für den Hörverlust sein könnte. Es könnte ein potenzieller Biomarker zur Verfolgung der Krankheitsprogression sein, da er mit Amyloid-PET-Bildgebung bewertet werden könnte. Unsere Daten deuten auch darauf hin, dass regelmäßige auditorische Hirnstamm-Reaktions-[ABR-]Messungen zur Diagnose helfen könnten."

Tiefere Untersuchung von auditorischer Dysfunktion und AD

Die Forscher verwendeten auditorische Hirnstamm-Reaktions-(ABR-)Wellenformen, um unterschiedliche Muster in den beiden Mausmodellen zu beobachten. Die 5xFAD-Mäuse zeigten erhöhte zentrale Verstärkung, was auf zentrale Überaktivität hinweist, während die APP/PS1-Mäuse eine reduzierte zentrale Verstärkung aufwiesen. Darüber hinaus erlebten die 5xFAD-Mäuse einen stärkeren Hörverlust als die APP/PS1-Mäuse. Interessanterweise trat die Zunahme der zentralen Verstärkung bei 5xFAD-Mäusen vor anderen hörbezogenen Veränderungen auf, was darauf hindeutet, dass dies ein frühes Zeichen für auditorische Dysfunktion bei AD sein könnte.

In Bezug auf die spezifischen betroffenen Hirnregionen stellten die Forscher fest, dass die Plaqueablagerung bei 5xFAD-Mäusen vor der Zunahme der zentralen Verstärkung in auditorischen kortikalen Regionen, dem auditorischen Thalamus (MGB) und oberen Regionen des auditorischen Hirnstamms signifikant zunahm. Diese Zunahmen wurden jedoch nicht bei den APP/PS1-Mäusen beobachtet, bei denen zentrale Verstärkungsveränderungen fehlten.

Darüber hinaus sagen die Autoren, dass dies auch das erste Mal war, dass ein Defizit beim Hören in Lärm – eines der Kernsymptome von CAPD – bei 5xFAD-Mäusen beobachtet wurde. Sie vermerken, dass die „Experimente zu der wachsenden Körper von Literatur beitragen, die konsistent mit der Interpretation sind, dass Plaqueablagerungen in Mausmodellen der Amyloidose mit zentraler auditorischer Verarbeitungsstörung korrelieren."

Auf dem Weg zu besseren Erklärungen für AD-Patienten mit Hörverlust

Hörverlust bei AD bleibt etwas rätselhaft. Die vorliegende Studie zeigte, dass die Schwere des Hörverlusts zwischen den 5xFAD- und APP/PS1-Mäusen variierte, möglicherweise bedeutend, dass unterschiedliche Plaqueakkumulationsraten die Progressionen des Hörverlusts beeinflussen. Das Muster des Hörverlusts bei 5xFAD-Mäusen – gekennzeichnet durch einen signifikanten Anstieg der ABR-Schwellenwerte bei niedrigeren Frequenzen – unterschied sich von typischer Presbykusis.