Wie Sport das Hirn verjüngt

San Francisco (USA) - Regelmäßige sportliche Aktivität verlangsamt das Nachlassen geistiger Fähigkeiten im Alter. Dabei spielt offenbar ein in der Leber gebildetes Protein eine entscheidende Rolle, wie amerikanische Forscher in „Science“ berichten. Es wird bei Menschen und Mäusen nach körperlicher Aktivität verstärkt ins Blut freigesetzt. Ein künstlich erhöhter Blutspiegel dieses Proteins hatte in Versuchen mit Mäusen einen ähnlichen positiven Effekt auf bestimmte Hirnfunktionen wie ein mehrwöchiges Training im Laufrad: Zum einen bildeten sich vermehrt Neuronen in der Hirnregion des Hippocampus, zum anderen verbesserten sich die Lern- und Gedächtnisleistungen der Tiere. Körperlich aktive ältere Menschen produzieren größere Mengen des Leberproteins als gleichaltrige weniger aktive Menschen. Nach Aufklärung des genauen Wirkmechanismus wäre eine Behandlung denkbar, die die geistige Fitness im Alter erhöht und einer Demenz entgegenwirken könnte.

„Durch dieses Protein reagiert die Leber auf körperliche Aktivität und lässt ein altes Gehirn jünger werden“, sagt Saul Villeda von der University of California in San Francisco. Das sei ein bisher unbekanntes Beispiel einer Kommunikation über die Leber-Hirn-Achse. Villeda und seine Kollegen untersuchten, ob sich durch regelmäßiges körperliches Training Substanzen im Blut anreichern, die sich positiv auf Hirnfunktionen auswirken. Dazu entnahmen sie Blut von Mäusen, denen sieben Wochen lang ein Laufrad zur Verfügung stand. Das Blutplasma injizierten sie innerhalb von drei Wochen achtmal intravenös in alte Mäuse, die zuvor kaum Gelegenheit zu körperlichen Aktivitäten hatten. Diese Behandlung bewirkte eine verstärkte Bildung neuer Neuronen im Hippocampus und verbesserte Lern- und Gedächtnisleistungen bei Verhaltensexperimenten im Wasserlabyrinth. Dieser Effekt war unabhängig vom Alter der Blutspender.

Im Blutplasma der aktiven Tiere identifizierten die Forscher 30 Proteine, die im Blut inaktiver Mäuse nur in weit geringerer Menge enthalten waren. Eines davon war das bisher kaum auf seine Funktion untersuchte in der Leber gebildete Enzym Gpld1, eine so genannte Phospholipase. Genetisch veränderte Mäuse, die diese Phospholipase im Übermaß produzierten, zeigten im Alter auch ohne Lauftraining eine verstärkte Neubildung von Neuronen und verbesserte Hirnfunktionen. Je höher der Spiegel des Enzyms im Blut war, desto besser schnitten die Mäuse im Labyrinthtest ab. Da das Enzym aber die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden kann, muss seine Wirkung indirekt erfolgen: Wahrscheinlich löst es in anderen Regionen des Körpers biochemische Reaktionen aus, wobei Botenstoffe entstehen, die in das Gehirn gelangen und dort wirksam werden. Skelettmuskeln, Leber oder Fettgewebe könnten solche Botenstoffe freisetzen. Die neuen Ergebnisse sind wahrscheinlich auf den Menschen übertragbar. Daher könnte ein Wirkstoff, der die Produktion des Enzyms in der Leber ankurbelt, die Hirnalterung bremsen und durch einen Verjüngungseffekt zum gesünderen Altern beitragen.