Typ-2-Diabetes beschleunigt Gehirnalterung und kognitiven Abbau

Studie untersuchte Gehirngesundheit bei Menschen mit Diabetes Typ 2

25.05.2022 Wissenschaftler haben nachgewiesen, dass die normale Gehirnalterung bei Menschen mit fortschreitendem Typ-2-Diabetes im Vergleich zu Personen ohne diese Krankheit um etwa 26 % beschleunigt ist, berichtet eine in eLife veröffentlichte Studie.

Die Autoren untersuchten die Beziehung zwischen der normalen Hirnalterung und derjenigen bei Typ-2-Diabetes und stellten fest, dass Typ-2-Diabetes einem ähnlichen Muster der Neurodegeneration folgt wie die Alterung, jedoch schneller voranschreitet. Eine wichtige Schlussfolgerung aus dieser Erkenntnis ist, dass selbst die normale Hirnalterung Veränderungen in der Glukoseregulierung des Gehirns durch Insulin widerspiegeln kann.

Die Ergebnisse deuten außerdem darauf hin, dass zu dem Zeitpunkt, an dem Typ-2-Diabetes diagnostiziert wird, bereits erhebliche strukturelle Schäden im Gehirn vorhanden sein können. Es werden daher dringend sensible Methoden benötigt, um diabetesbedingte Veränderungen des Gehirns zu erkennen.

Es gibt bereits deutliche Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen Typ-2-Diabetes und kognitivem Abbau, doch nur wenige Patienten werden derzeit im Rahmen ihrer klinischen Betreuung einer umfassenden kognitiven Untersuchung unterzogen. Es kann schwierig sein, zwischen der normalen im mittleren Alter beginnenden Hirnalterung und der durch Diabetes verursachten oder beschleunigten Hirnalterung zu unterscheiden. Bislang gibt es keine Studien, in denen die neurologischen Veränderungen bei gesunden Menschen im Laufe ihres Lebens direkt mit den Veränderungen verglichen wurden, die bei Menschen gleichen Alters mit Diabetes auftreten.

„Die klinischen Routineuntersuchungen zur Diagnose von Diabetes konzentrieren sich in der Regel auf den Blutzucker, den Insulinspiegel und den prozentualen Anteil der Körpermasse“, sagt Erstautor Botond Antal vom Fachbereich für Biomedizinische Technik der Stony Brook University in New York, USA. „Die neurologischen Auswirkungen von Typ-2-Diabetes können sich jedoch schon viele Jahre vor der Erkennung durch Standardmaßnahmen zeigen, so dass die Patienten zu dem Zeitpunkt, zu dem Typ-2-Diabetes durch herkömmliche Tests diagnostiziert wird, bereits irreversible Hirnschäden erlitten haben können.“

Die Studie

Um die Auswirkungen von Diabetes auf das Gehirn über den normalen Alterungsprozess hinaus zu bestimmen, nutzte das Team den größten verfügbaren Datensatz zu Struktur und Funktion des Gehirns über die gesamte menschliche Lebensspanne: UK Biobank-Daten von 20.000 Menschen im Alter von 50 bis 80 Jahren. Dieser Datensatz umfasst Gehirnscans und Hirnfunktionsmessungen und enthält Daten sowohl von gesunden Personen als auch von Personen mit einer Typ-2-Diabetes-Diagnose.

Sie nutzten diese Daten zur Feststellung, welche Veränderungen des Gehirns und der kognitiven Fähigkeiten spezifisch für Diabetes und nicht nur für das Altern sind, und bestätigten diese Ergebnisse durch einen Vergleich mit einer Metaanalyse von fast 100 anderen Studien.

Verstärkte Einbußen bei Exekutivfunktionen und Verarbeitungsgeschwindigkeit

Ihre Analyse ergab, dass sowohl das Altern als auch Typ-2-Diabetes Veränderungen bei den exekutiven Funktionen wie Arbeitsgedächtnis, Lernen und flexibles Denken sowie Veränderungen bei der Verarbeitungsgeschwindigkeit des Gehirns verursachen.

Bei Menschen mit Diabetes nahm die Exekutivfunktion jedoch über die altersbedingten Effekte hinaus um weitere 13,1 % ab, und ihre Verarbeitungsgeschwindigkeit verringerte sich im Vergleich zu gleichaltrigen Menschen ohne Diabetes um weitere 6,7 %.

Die Metaanalyse anderer Studien bestätigte dieses Ergebnis ebenfalls: Menschen mit Typ-2-Diabetes hatten durchweg deutlich geringere kognitive Leistungen als gesunde Personen gleichen Alters und mit ähnlichem Bildungsstand.

Abnahme der grauen Hirnsubstanz

Das Team verglich auch die Gehirnstruktur und -aktivität von Menschen mit und ohne Diabetes anhand von MRT-Scans. Dabei stellten sie eine Abnahme der grauen Hirnsubstanz mit zunehmendem Alter fest, vor allem in einer Region namens ventrales Striatum, die für die Exekutivfunktionen des Gehirns entscheidend ist. Bei Menschen mit Diabetes war die Abnahme der grauen Substanz über die typischen altersbedingten Auswirkungen hinaus sogar noch ausgeprägter – eine weitere Abnahme der grauen Substanz um 6,2 % im ventralen Striatum, aber auch ein Verlust der grauen Substanz in anderen Regionen im Vergleich zum normalen Alter.

Zusammengenommen deuten die Ergebnisse darauf hin, dass sich die Muster der durch Typ-2-Diabetes bedingten Neurodegeneration stark mit denen des normalen Alterns überschneiden, dass die Neurodegeneration jedoch beschleunigt wird. Darüber hinaus waren diese Auswirkungen auf die Gehirnfunktion umso gravierender, je länger der Diabetes bestand. Tatsächlich war das Fortschreiten des Diabetes mit einer 26 %igen Beschleunigung der Hirnalterung verbunden.

© Psylex.de – Quellenangabe: eLife, 2022; 11 DOI: 10.7554/eLife.73138

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