Es klingt zunächst wie ein schlechter Scherz – und doch steckt ernsthafte Wissenschaft dahinter: Forschende der Johns Hopkins Medicine in den USA haben Hinweise darauf gefunden, dass Schwefelwasserstoff, ein Gas, das auch beim Pupsen entsteht, Nervenzellen im Alter schützen und Prozesse bremsen könnte, die bei Alzheimer eine Rolle spielen. Über ihre Ergebnisse berichteten die Forschenden in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)“.
Lesen Sie auch
Schwefelwasserstoff: Das stinkende Gas mit überraschender Wirkung
Schwefelwasserstoff (H2S) ist jener übelriechende Stoff, der beim Verdauen entsteht und nach faulen Eiern riecht. Was im Alltag unangenehm riecht, übernimmt im Gehirn aber offenbar eine überraschend nützliche Aufgabe: In winzigen Mengen wirkt das Gas dort wie ein chemischer Botenstoff, der Zellen gewissermaßen instruiert, wann sie bremsen, schützen oder Reparaturprogramme anschalten sollen.
Genau dieses Schutzsystem, so legt es die Studie nahe, lässt im Laufe des Alterns nach – und bei Alzheimer noch stärker. „Unsere neuen Daten stellen eine feste Verbindung zwischen Alterung, Neurodegeneration und zellulärer Signalübertragung mithilfe von Schwefelwasserstoff her“, sagt Dr. Bindu Paul, außerordentliche Professorin an der Johns Hopkins Medicine, in einer Pressemitteilung zur Studie.
Auch interessant
Alzheimer-Studie mit Mäusen: Gas als Gedächtnisretter
Um dieser Hypothese nachzugehen, experimentierte das Team an gentechnisch veränderten Mäusen, die die Symptome der Alzheimer-Krankheit nachahmen. Den Tieren wurde eine Substanz namens NaGYY verabreicht – ein Molekül, das Schwefelwasserstoff langsam und kontrolliert im Körper freisetzt. So wollten sie die natürlichen, schützenden Mengen des Gases nachbilden, ohne es direkt zu verabreichen.
Nach zwölf Wochen unterzogen die Forschenden die Tiere umfangreichen Gedächtnis- und Bewegungstests. Das Ergebnis war verblüffend: Die behandelten Mäuse schnitten um rund 50 Prozent besser ab als unbehandelte Tiere, sowohl bei kognitiven als auch motorischen Aufgaben. Sie erinnerten sich zuverlässiger an die Position von Plattformen im Wasserlabyrinth und bewegten sich aktiver.
Laut der Studie deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass Schwefelwasserstoff neuronale Schäden teilweise rückgängig machen kann – zumindest im Tiermodell. „Die Ergebnisse zeigten, dass die Verhaltensfolgen der Alzheimer-Krankheit durch die Gabe von Schwefelwasserstoff rückgängig gemacht werden könnten“, heißt es in der Veröffentlichung.
Lesen Sie auch
Alzheimer-Mechanismus: Wie Schwefelwasserstoff Tau-Klumpen im Gehirn ausbremst
Doch wie genau greift das Gas in diese Abläufe ein? Im Maus-Experiment stießen die Forschenden auf einen Mechanismus, der wie eine eingebaute Sicherheitsbremse wirkt. Schwefelwasserstoff kann bestimmte Eiweiße chemisch „umstellen“ – die Autoren der Studie nennen das Sulfhydration. Gemeint ist eine kleine chemische Markierung, die bestimmt, wie aktiv ein Protein ist und wie es sich verhält.
Betroffen ist dabei ein Enzym namens Glykogensynthase-Kinase 3 Beta (GSK3β), ein zentraler Regler in Nervenzellen. Wird GSK3β sulfhydriert, bleibt seine Aktivität besser im Zaum. Fehlt diese Bremse, dreht das Enzym hoch – und das hat Folgen für das Tau-Protein, das normalerweise das Innengerüst der Nervenzellen stabilisiert.
Denn ein überaktives GSK3β verändert Tau zu stark. Tau verliert dadurch seine stabile Form, verklumpt und bildet Ablagerungen, die die Kommunikation zwischen Nervenzellen behindern. Das, so schreibt das Team, könne „zu einem Abbau und schließlich zum Verlust von Denkfähigkeit, Gedächtnis und Motorik“ führen. Mitautor Dr. Milos Filipovic verweist auf einen entscheidenden Befund: „Unsere Analysen zeigen einen klaren Rückgang der Sulfhydration im Alzheimer-Gehirn.“ In der Logik der Studie ist das der kritische Punkt: Wo Schwefelwasserstoff als chemischer Bremsstoff fehlt, bekommen jene Tau-Klumpen leichter Oberwasser, die als typisch für Alzheimer gelten.
Auch interessant
Alzheimer-Therapie: Warum Schwefelwasserstoff neue Hoffnung weckt – und was noch fehlt
„Das Verständnis dieser Ereigniskette ist entscheidend, um Therapien zu entwickeln, die diese Fehlbindung blockieren – genau das scheint Schwefelwasserstoff zu tun“, sagt Daniel Giovinazzo, Erstautor der Studie. Tatsächlich zeigen die Daten erstmals, dass sich mit einem gezielten Eingriff in den Schwefelwasserstoff-Haushalt im Körper messbare Verbesserungen im Tiermodell der Alzheimer-Erkrankung erzielen lassen. Langfristig könnte daraus ein neuer Ansatz entstehen: Wirkstoffe, die die Schwefelwasserstoff-Signale im Gehirn stabilisieren und aus dem Takt geratene Prozesse wieder einfangen.
Allerdings ist das bislang vor allem ein Forschungsversprechen. Die Ergebnisse stammen aus Tierversuchen, nicht aus Studien am Menschen. Ob Schwefelwasserstoff im menschlichen Gehirn ähnlich wirkt, ist offen – ebenso wie die Frage nach einer sicheren Dosis. Denn was in winzigen Mengen als Signalstoff arbeitet, kann in höheren Konzentrationen für Menschen lebensgefährlich sein.
