Forscher finden neuen möglichen Zusammenhang zwischen Alzheimer’s Disease und Hearing Loss

Der Zusammenhang zwischen Hörverlust und Alzheimer-Krankheit (AD)—sowie anderen Formen von Demenz und kognitiver Dysfunktion—ist seit mindestens zwei Jahrzehnten bekannt. Bemerkenswerterweise berichtete der Johns Hopkins-Forscher Frank Lin, MD, PhD, im Jahr 2011, dass geringgradiger Hörverlust das Demenzrisiko verdoppelte, mittelgradiger Verlust das Risiko verdreifachte und Menschen mit Hörverlust ein fünfmal höheres Risiko hatten, an Demenz zu erkranken.

Doch was könnten die Gründe dafür sein? Verschiedene Theorien umfassen eine „Hypothese einer gemeinsamen Ursache“, bei der ein körperliches Problem wie die Durchblutung oder eine Herz-Kreislauf-Erkrankung sowohl Hörverlust als auch kognitiven Abbau begünstigen könnte; sozialer Rückzug aufgrund von Hörverlust könnte zu Einsamkeit, Depressionen und beschleunigter Hirnatrophie führen; oder eine erhöhte „kognitive Belastung“, bei der das Gehirn stärker arbeiten muss, um Sprache wahrzunehmen, was zu einer Umverteilung mentaler Ressourcen führt.

Neue Forschungsergebnisse des University of Rochester Medical Center könnten zumindest einen weiteren möglichen Faktor beleuchten. Der Neurowissenschafts-Doktorand Daxiang Na und seine Kollegen untersuchten die zentrale auditive Aktivität in zwei Mausmodellen von AD (5xFAD und APP/PS1). Die Studie sollte den Zusammenhang zwischen AD-Pathologie und zentraler auditiver Verarbeitungsstörung (CAPD) verstehen, die mit „verstecktem Hörverlust“ assoziiert ist (einem Zustand, bei dem Menschen trotz „normaler“ Ergebnisse bei Standard-Hörtests Schwierigkeiten mit dem Sprachverstehen haben können).

Bei der Auswertung der Daten entdeckte Na etwas Unerwartetes, als er die Amyloid-Plaques untersuchte, die möglicherweise eine Schlüsselrolle bei AD spielen: Bei älteren Mäusen befanden sich die Plaques häufiger in den Regionen der auditiven Verarbeitung und könnten daher zum Hörverlust beitragen. Bei der Analyse der zwei verschiedenen Mauslinien/-modelle mit der Erkrankung stellte er fest, dass die älteren 5xFAD-Mäuse Hörveränderungen aufwiesen, die denen von Menschen mit AD ähnelten. Das andere APP/PS1-Modell zeigte diese Hörveränderungen nicht, ebenso wenig wie jüngere Mäuse in der 5xFAD-Gruppe.

„Es war eine Zufallsbeobachtung“, sagte Na, der Hauptautor der in der Onlineausgabe vom 26. Mai von Frontiers in Neuroscience veröffentlichten Studie. „Beide Mausmodelle hatten Amyloid-Beta-Protein, aber wo wir die Plaques fanden, variierte, und das könnte der Grund sein, warum sich der Hörverlust zwischen den Gruppen unterschied.“

Forscher stellten fest, dass die Gehirne älterer Mäuse aus beiden Modellen Plaques im Hippocampus und im auditorischen Kortex aufwiesen. Die Gehirne von Mäusen mit Hörveränderungen hatten jedoch auch eine geringe Menge an Plaque am auditorischen Hirnstamm, was darauf hindeutet, dass dieser Bereich möglicherweise empfindlich auf Störungen durch bei Alzheimer vorkommende Plaques reagiert. Sie entdeckten außerdem, dass die Plaques die Fähigkeit des Hirnstamms verringerten, Reaktionen auf Schall zu koordinieren.

„Das könnte erklären, warum Alzheimer-Patienten auditive Symptome haben“, sagte Patricia White, PhD, Professorin für Neuroscience und leitende Autorin der Studie, in einer Pressemitteilung. „Wir glauben, dass die Lage der Plaques für den Hörverlust wichtiger sein könnte. Dies könnte ein potenzieller Biomarker zur Verfolgung des Krankheitsverlaufs sein, da er mittels Amyloid-PET-Bildgebung untersucht werden könnte. Unsere Daten deuten außerdem darauf hin, dass regelmäßige Untersuchungen der Auditory Brainstem Response [ABR] bei der Diagnose helfen könnten.“

Ein tieferer Einblick in auditive Dysfunktion und AD

Die Forschenden verwendeten Wellenformen der auditorischen Hirnstammantwort (ABR), um unterschiedliche Muster in den beiden Mausmodellen zu beobachten. Die 5xFAD-Mäuse zeigten einen erhöhten zentralen Gain, was auf zentrale Hyperaktivität hindeutet, während die APP/PS1-Mäuse einen reduzierten zentralen Gain aufwiesen. Darüber hinaus erlitten die 5xFAD-Mäuse einen stärkeren Hörverlust als die APP/PS1-Mäuse. Interessanterweise trat der Anstieg des zentralen Gains bei den 5xFAD-Mäusen vor anderen hörbezogenen Veränderungen auf, was darauf hindeutet, dass dies ein früher Indikator für auditive Dysfunktion bei AD sein könnte.

Hinsichtlich der spezifisch betroffenen Hirnregionen stellten die Forschenden fest, dass die Plaqueablagerung bei 5xFAD-Mäusen in auditorischen kortikalen Regionen, im auditorischen Thalamus (MGB) und in oberen Regionen des auditorischen Hirnstamms vor dem Anstieg des zentralen Gains deutlich zunahm. Diese Zunahmen wurden jedoch bei den APP/PS1-Mäusen nicht beobachtet, bei denen Veränderungen des zentralen Gains ausblieben.

Zusätzlich sagen die Autoren, dass dies auch das erste Mal war, dass bei 5xFAD-Mäusen ein Defizit beim Hören im Störgeräusch – eines der Kernsymptome von CAPD – beobachtet wurde. Sie weisen darauf hin, dass die „Experimente zur wachsenden Zahl von Veröffentlichungen beitragen, die die Interpretation stützen, dass Plaqueablagerungen in Mausmodellen der Amyloidose mit einer zentralen auditorischen Verarbeitungsstörung korrelieren.“

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

Hörverlust bei AD bleibt in gewisser Weise ein Rätsel. Die vorliegende Studie zeigte, dass der Schweregrad des Hörverlusts zwischen den 5xFAD- und APP/PS1-Mäusen variierte, was möglicherweise bedeutet, dass unterschiedliche Raten der Plaqueansammlung das Fortschreiten des Hörverlusts beeinflussen. Das Muster des Hörverlusts bei den 5xFAD-Mäusen – gekennzeichnet durch einen deutlichen Anstieg der ABR-Schwellen bei niedrigeren Frequenzen – unterschied sich von typischer Presbyakusis.