Alzheimer wird auch durch genetische Mutationen verursacht, direkte Verwandte haben sogar ein vierfach erhöhtes Erkrankungsrisiko. Bei genetisch bedingtem Alzheimer bricht die Krankheit in der Regel früher aus, meist deutlich vor dem 65. Lebensjahr, teilweise sogar schon mit 50. Das Vorhandensein eines mutierten Gens bedingt aber nicht automatisch den Ausbruch der Krankheit, weshalb vorbeugende Gentests hier keinen Aufschluss geben können. In der Regel sind Variationen der Gene ApoE, Präsenilin-1, -2 und APP für eine frühere Anhäufung von β-Amyloid-Peptiden verantwortlich.

Im Verlauf der Krankheit nimmt die Hirnmasse durch das Absterben von Neuronen ab. Dadurch kommt es zu einer Erweiterung der Kammern, Ventrikel und Windungsfurchen. Außerdem wird der Botenstoff Acetylcholin nicht mehr in ausreichender Menge produziert und die Synapsen (Übertragungsstellen) sterben ab, wodurch die Informationsübertragung im Gehirn eingeschränkt wird. Diese Veränderungen im Hirngewebe führen zu Gedächtnis- und Orientierungsverlust sowie zu einem Abbau des Fühl- und Denkvermögens der Betroffenen (lt. Lit. 1). Zunächst lässt das Kurzzeitgedächtnis nach: Dinge, die gerade vom Gehirn aufgenommen wurden, werden vergessen, selten Gebrauchtes geht verloren. Das Langzeitgedächtnis bleibt dahingegen funktionsfähig: Erinnerungen, die mit starken (positiven oder negativen) Emotionen verknüpft sind, bleiben verfügbar. Deshalb kann eine an Alzheimer erkrankte Person mitunter von der Kriegszeit oder anderen lang zurückliegenden Ereignissen detailgenau berichten. Für die Überführung von Gedächtnisinhalten aus dem Kurzzeit- ins Langzeitgedächtnis ist der Hippocampus das zentrale Koordinationselement. Ist diese Region nun durch Alzheimer beeinträchtigt, so können keine neuen Informationen mehr übertragen werden. Informationen, die bereits vor dem Ausbruch der Krankheit eingelagert worden sind, bleiben aber verfügbar.

 

Ein weiteres Symptom der Alzheimer-Krankheit ist eine Neigung zu unvorhersehbaren Gefühlsausbrüchen. Der Grund ist, dass der Hippocampus eine Teilstruktur des limbischen Systems ist, dessen zentrale Funktion in der Verarbeitung emotionaler Reize besteht. Der Zellenabbau bewirkt hier, dass Emotionen nicht mehr kontrollierbar sind.

Im fortgeschrittenen Stadium der Krankheit ist es AlzheimerpatientInnen oft nicht mehr möglich, motorisch anspruchsvolle Tätigkeiten (wie zum Beispiel Stricken) auszuführen, für die der Thalamus die entscheidende Schalteinheit ist.

Ein Grund für die Veränderung der Zellen bei Alzheimer ist das hyperphosphorylierte Tau-Protein. Es lagert sich in den Zellen in Form neurofibrillärer Bündel ein, verstopft diese und bringt sie letztlich zum Absterben. Eine weitere Ursache sind senile Plaques. Sie bestehen aus β-Amyloiden und lagern sich um Neuronen an, wodurch deren Versorgung und Aktivität gehemmt wird. Senile Plaques können dadurch entstehen, dass das APP (Amyloid-Vorläuferprotein) vom Enzym BACE1 zerschnitten wird, wodurch sich das falsch gefaltete β-Amyloid bildet. Auch dieses lagert sich in Form von Bündeln um die Neuronen im Gehirn an und bringt sie zum Absterben.

Im Gehirn gesunder Menschen herrscht ein Gleichgewicht zwischen BACE1 und der regulierenden microRNA 107. Die microRNA 107 ist in der Lage, die Synthese von BACE1 zu blockieren und damit die Entstehung des β-Amyloids einzuschränken. Bei AlzheimerpatientInnen herrscht hier ein Ungleichgewicht: durch einen Mangel an der microRNA 107 nimmt das Enzym BACE1 Überhand und es kommt zur massiven Bildung von senilen Plaques (lt. Lit. 2). Bei diesem „Mischverhältnis“ setzten wir mit unserer Laborarbeit an.