Wissenschaftler der Johns Hopkins Medicine haben in Mäuseexperimenten gezeigt, dass das Enzym Cystathionine-?-Lyase (CSE) eine zentrale Rolle für Gedächtnis und Lernfähigkeit spielt. CSE produziert Schwefelwasserstoff – ein Gas, das in winzigen Mengen Neuronen schützt. Die Ergebnisse stärken die Hoffnung, dass eine Aktivierung von CSE neue Therapieansätze gegen Alzheimer eröffnen könnte.
Schwefelwasserstoff ist in hohen Dosen giftig und bekannt für den Geruch fauler Eier, doch in Spuren im Gehirn wirkt er schützend. Frühere Studien aus dem Labor von Solomon Snyder zeigten bereits Vorteile bei Huntington und Alzheimer-Modellen. Die neue Arbeit fokussiert erstmals ausschließlich auf CSE und verwendet Mäuse, denen das Enzym genetisch fehlt.
Diese CSE-defizienten Mäuse zeigten ab dem sechsten Lebensmonat massive Einbußen beim räumlichen Gedächtnis: Auf dem Barnes-Labyrinth, wo sie einen Ausgang vor hellem Licht suchen mussten, fanden sie den Schutzraum nicht mehr – im Gegensatz zu normalen Mäusen gleichen Alters. Schon mit zwei Monaten waren beide Gruppen gleich gut, was auf einen progressiven Verlust hinweist.
Biochemische Analysen ergaben reduzierte Expression neurogenesis-relevanter Proteine im Hippocampus, der für Lernen und Gedächtnis entscheidenden Region. Elektronenmikroskopische Aufnahmen zeigten Schäden an der Blut-Hirn-Schranke und erschwertes Wandern neuer Neuronen in den Hippocampus. Zudem fanden sich erhöhter oxidativer Stress und DNA-Schäden – typische Alzheimer-Merkmale.
„Die Mäuse ohne CSE waren auf mehreren Ebenen beeinträchtigt, was exakt den Symptomen bei Alzheimer entspricht“, sagt Bindu Paul, Leiterin der Studie. Solomon Snyder, Mitautor und emeritierter Professor, betont: „CSE allein ist ein maßgeblicher Faktor für kognitive Funktionen und eröffnet neue Therapiewege.“
Da direkte Schwefelwasserstoff-Gabe zu riskant ist, suchen die Forscher nach Wegen, CSE-Aktivität medikamentös zu steigern. Über sechs Millionen Menschen in den USA leiden an Alzheimer, weltweit steigt die Zahl. Bisher gibt es keine Therapien, die den Verlauf zuverlässig bremsen. Die Ergebnisse könnten helfen, Neuroprotektion durch gesteuerte Schwefelwasserstoff-Produktion zu erreichen.
Originalpublikation: Chakraborty, S. et al. Proceedings of the National Academy of Sciences (2025).
