Zuletzt aktualisiert am 25. November 2022 um 14:01
Weltweit sind mehr als eine Milliarde Menschen von Vitamin-D-Mangel betroffen – und das kann schwerwiegende Folgen für die Gesundheit nach sich ziehen. Mangelt es dem Körper an Vitamin D, kann das unter anderem Autoimmunerkrankungen, Krebs und Epilepsie auslösen. Auch Störungen des Gehirns wie Depressionen und Schizophrenie stehen im Zusammenhang mit einem Mangel. Wie Vitamin D die Gehirnstruktur und -funktion aber genau beeinflusst, konnte bisher nicht geklärt werden. Jetzt entdeckten australische Forscher, dass Vitamin D eine Art von Gerüst im Gehirn – die sogenannten perineuronalen Netze – beeinflusst. Die Entdeckung könnte neue Behandlungsmöglichkeiten hervorbringen.
Tragende Rolle von Vitamin D für perineuronale Netze
Für die aktuelle Studie entfernte das Team um Professor Thomas Burne Vitamin D aus der Ernährung einer Gruppe gesunder erwachsener Mäuse. Gleichzeitig erhielt eine Gruppe Mäuse weiterhin Vitamin D als Kontrolle. Nach etwa 20 Wochen zeigte die Gruppe mit Vitamin-D-Mangel eine signifikante Abnahme ihrer Erinnerungs- und Lernfähigkeit im Vergleich zur Kontrollgruppe. Bei der Untersuchung des Gehirns der Mäuse mit Vitamin-D-Mangel entdeckten die Forscher im Hippocampus, der für die Gedächtnisbildung entscheidenden Hirnregion, eine deutliche Reduktion der perineuronalen Netze.
Perineuronale Netze bestehen aus Proteinen und Zuckermolekülen. Sie bilden ein starkes, unterstützendes Netz um bestimmte Nervenzellen. Dabei stabilisieren sie den Kontakt, die diese Zellen zu anderen Nervenzellen herstellen.
Die Wissenschaftler fanden außerdem eine starke Abnahme der Anzahl und der Stärke der Verbindungen zwischen Nervenzellen im Hippocampus.
Vermutlich verhindert ein gesunder Vitamin-D-Spiegel, dass bestimmte Enzyme die perineuronalen Netzen abbauen. Sinkt der Spiegel, werden die Enzyme nicht mehr kontrolliert und beginnen mit dem Abbau. Nervenzellen werden in diesem Fall im Hippocampus nicht mehr richtig von den perineuralen Netzen unterstützt und können Verbindungen nicht mehr aufrecht erhalten. Dies führt letztendlich zu einem Verlust verschiedener Gehirnfunktionen.
Neue Therapien für Schizophrenie und Depressionen
Die Forscher machten eine weitere interessante Entdeckung. Die rechte Seite des Hippocampus war stärker von Vitamin-D-Mangel betroffen als die linke Seite. Die Entdeckung ergänzt bisherigen Erkenntnissen zu Schizophrenie. Etwa 70 % aller Menschen mit Schizophrenie leiden unter einem Mangel an Vitamin D. Außerdem tendieren Patienten mit Schizophrenie zu Störungen auf der rechten Seite des Hippocampus. „Die rechte Seite des Hippocampus ist verantwortlich für das räumliche Gedächtnis, aber auch für die Wahrnehmung der Realität und wie man in die Welt passt“, erklärt Burne. Der Funktionsverlust in diesem Bereich aufgrund von Vitamin-D-Mangel könnte schwere Gedächtnisdefizite und eine verzerrte Wahrnehmung der Realität verursachen. Beides sind Schlüsselmerkmalen von Schizophrenie.
Besonders spannend für das Team: Ihr Experiment zeigt, dass perineuronale Netze bei erwachsenen Mäusen flexibel sind. Bisher wurde angenommen, dass sie sich im Erwachsenenalter nicht mehr verändern können. Wenn durch Vitamin-D-Mangel perineuronale Netze abgebaut werden, könnten sich unter geeigneten Bedingungen auch neue Netze bilden. Das wären Voraussetzungen für neue Behandlungen, erklärt Burne. „Wir haben eine Menge Arbeit vor uns.“
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