23.02.2023 – Ein aktueller Übersichtsartikel hat sich mit den Auswirkungen einer chronischen Hyperglykämie auf die Gehirnstruktur und -funktionen beschäftigt. Zudem wurden die potenziellen Mechanismen, die dem kognitiven Rückgang bei Typ-2-Diabetes zugrunde liegen, evaluiert. Diabetes mellitus ist eine Stoffwechselerkrankung, die durch einen chronisch erhöhten Blutzuckerspiegel (Hyperglykämie) gekennzeichnet ist. Die Erkrankung kann zu einer Reihe von sekundären Komplikationen führen, die mehrere Organe im Körper betreffen, einschließlich Augen, Niere, Herz und Gehirn. Die häufigste Auswirkung einer chronischen Hyperglykämie auf das Gehirn ist ein Rückgang der kognitiven Fähigkeiten. Schätzungen zufolge haben ca. 20 % – 70 % der Menschen mit Typ-2-Diabetes bereits kognitive Defizite. Chronische Hyperglykämie beeinträchtigt Schlüsselbereiche des Gehirns, die an Lernen, Gedächtnis und räumlicher Navigation beteiligt sind. Der genaue Mechanismus, der der kognitiven Beeinträchtigung bei Diabetes zugrunde liegt, ist bisher noch unzureichend erforscht. Es wird jedoch angenommen, dass ein gestörter Glukosestoffwechsel und eine abnormale Insulinfunktion eine wichtige Rolle spielen. Der kognitive Rückgang bei Menschen mit Typ-2-Diabetes bleibt häufig über mehrere Jahre unentdeckt. Bildgebende Studien deuten auf weitreichende Auswirkungen eines Typ-2-Diabetes auf verschiedene Gehirnregionen hin. Es bleibt unklar, ob der mit Diabetes verbundene kognitive Rückgang eine Folge der Hyperglykämie oder eine Komplikation ist, die gleichzeitig mit einem Typ-2-Diabetes auftritt.

Hyperglykämie führt zu geistigem Abbau

Es konnte in Studien bereits gezeigt werden, dass Hyperglykämie über zahlreiche Signalwege zu kognitiven Beeinträchtigungen führen kann. Diese sind vor allem Schäden an Blutgefäßen, Beeinträchtigungen der Blut-Hirn-Schranke, Fehlfunktionen der Mitochondrien, oxidativer Stress, Insulinresistenz, Neuroinflammation sowie eine Beeinträchtigung der Synapsen.

Ähnliche Signalwege bei Diabetes und kognitiven Beeinträchtigungen

Freie Radikale und reaktive Sauerstoffspezies (ROS) wurden als Haupttreiber des Zelltodes (Apoptose) von Nervenzellen bei diabetischen Mäusen identifiziert. Studien haben berichtet, dass ROS und der daraus resultierende oxidative Stress eine zentrale Rolle beim Zelltod von Nervenzellen spielen. Zudem konnten Überschneidungen zwischen den biologischen Signalwegen, die Diabetes und kognitive Beeinträchtigungen antreiben, aufgezeigt werden.

Aufklärung molekularer Signalwege eröffnet neue Behandlungsmöglichkeiten

Die Gehirnfunktion ist eng mit dem Glukosestoffwechsel verbunden und Typ-2-Diabetes ist mit einer reduzierten kognitiven Leistungsfähigkeit assoziiert. Laut der Studienautoren gibt es hierbei zahlreiche Überschneidungen. Ein chronisch erhöhter Blutzuckerspiegel verursacht eine Fehlregulation mehrerer extrazellulärer und intrazellulärer Signalkaskaden im zentralen Nervensystem, was zu einer verminderten neuronalen und synaptischen Funktion und als Folge zu einem Anstieg des Zelltodes von Nervenzellen führt. Ein Verständnis dafür, wie die jeweiligen molekularen Signalwege sich gegenseitig beeinflussen, ist entscheidend für die Entwicklung zukünftiger medikamentöser Interventionsstrategien für diabetesbedingte kognitive Dysfunktion, so der Ausblick der Studienautoren. Bei Typ-2-Diabetes sei jedoch zum Erhalt der kognitiven Leistung eine möglichst gute Blutzuckerkontrolle wesentlich.

Kognitiver Abbau bei Diabetes: Welche Rolle spielt der Blutzuckerspiegel?

• 20 % – 70 % der Menschen mit Diabetes haben kognitive Beeinträchtigungen

• Hyperglykämie führt über zahlreiche Mechanismen zu Hirnschäden

• Neue Therapieansätze für diabetesbedingte kognitive Beeinträchtigungen

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