Störungen im Gehirnstoffwechsel – Demenz

Unter einer Demenz leiden in Deutschland 1–2 Mio. Menschen. Nach neuesten Schätzungen sind etwa 10 Mio. Demenzkranke in Europa und rund 40 Mio. Demenzkranke weltweit registriert. Störungen im Gehirnstoffwechsel treten mit zunehmendem Alter immer häufiger auf [1][2].

Die Klinik ist hierbei vielfältig ausgeprägt. So können etwa eine Aphasie mit Störungen der Sprachfähigkeit oder eingeschränkte motorische Fähigkeiten, eine sog. Apraxie, auftreten. Ebenfalls häufig tritt eine Agnosie auf, die mit einer Unfähigkeit, Gegenstände zu identifizieren, einhergeht. Die Betroffenen leiden zudem oftmals unter Störungen der Exekutivfunktionen, d. h. unter Störungen etwa beim Planen, Organisieren oder beim Einhalten einer Reihenfolge.

Alzheimer-Demenz

Die Demenz ist ein Überbegriff für verschiedene Krankheitsentitäten. Hierbei findet sich in vielen Fällen eine Alzheimer-Demenz, die in rund 50–60% der Fälle auftritt. Die Alzheimerkrankheit wurde erstmals im Jahre 1906 von dem deutschen Arzt Alois Alzheimer am Fall der 55-jährigen Patientin Augustine D. vorgestellt. In ihrem Gehirn fand er Ablagerungen (Plaques) und veränderte Neurofibrillen (Tauproteine). Diese 1906 von Alzheimer beschriebenen Hirnbefunde stellen noch heute die Basis der Alzheimerpathologie dar: Ablagerungen von β-Amyloid-Plaques außerhalb der Nervenzellen und Bildung von Tauproteinen in den Nervenzellen.

Vaskuläre Demenz

In der Klassifikation der Demenzen folgt hinsichtlich der Erscheinungshäufigkeit dann die vaskuläre Demenz mit rund 5–15%. Hier spielen Faktoren wie Hypertonie, Arteriosklerose, gestörter Interleukinstoffwechsel und gestörte Intima-Media-Verdickungen der hirnversorgenden Arterien eine wichtige pathogenetische Rolle.

Mischformen der Demenz

Des Weiteren treten in 10% der Fälle Mischformen der Demenz auf. Lewy-Body-Demenzen werden mit einer Häufigkeit von etwa 10–20% beobachtet, frontotemporale Demenzen bei Morbus Pick mit 5- bis 10%iger Häufigkeit.

Andere Formen sind selten und machen an der Gesamtheit lediglich einen Anteil von 5% aus. Hierzu zählen bspw. demenzähnliche Zustände, etwa hervorgerufen durch Infektionen, Normaldruck-Hydrozephalus, Intoxikationen, Hirntumore, -verletzungen, Vitaminmangelzustände, Stoffwechselerkrankungen sowie neurologische Störungen [1][2].

Der Zusammenhang zwischen einer Alzheimererkrankung und einem Magnesiummangel lässt sich pathophysiologisch wie folgt erklären: Magnesium ist ein Regulator der synaptischen Plastizität und führt hier zu einer Stabilisierung der Gehirnfunktion. Es

• blockiert die NMDA-Rezeptorkanäle (Memantin-ähnlich),
• reduziert β-Amyloid-Plaques und
• vermindert den Verlust an Synapsen sowie Gedächtniszellen [3].

Weiterhin stellt Magnesium einen essenziellen Faktor bei der Verstoffwechselung von Glukose als Gegenspieler von oxidativem Stress sowie in der Regulation der Zellproliferation und Apoptose dar. Bei nur unzureichender Versorgung mit Magnesium führt dies zu einer verminderten Tau-Hyperphosphorylierung im Hippocampus und trägt so besonders bei vaskulärer Demenz erheblich zu einer weiteren Verschlechterung bei.

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Bedeutung von Magnesium für den Gesamtorganismus

Der präventive Effekt von Magnesium besonders bei kardiovaskulären Erkrankungen ist heute durch zahlreiche Studien belegt [4][5][6]. Darüber hinaus erweist sich der Mineralstoff als positiv in der Behandlung und Prävention von Demenzkrankheiten. Im Wesentlichen liegt hier ein Kalzium-/Magnesiumantagonismus zugrunde. Ein besonderer Aspekt stellt die Gefäßprotektion durch Magnesium dar. Auch hier findet sich ein hoher Stellenwert bei vaskulärer Demenz.

Für Patienten mit Diabetes mellitus und Hypertonie, aber auch bei schwerer Herzinsuffizienz, ist es besonders wichtig, die Betroffenen von einem Magnesiumdefizit zu befreien, um das Potenzial auf eine erhebliche Verbesserung des Gefäßstatus auszuschöpfen [7][8][9]. Bei diesen magnesiumtherapierten Patienten resultiert eine geringere Prävalenz für Demenz; das Risiko einer Arteriosklerose wird ebenfalls herabgesenkt. Das beschriebene therapeutische Potenzial von Magnesium auf das zentrale Nervensystem ist heute bereits durch zahlreiche Studien belegt. Neueste Untersuchungen weisen ebenfalls auf einen positiven Effekt bei der Behandlung von Morbus Parkinson hin.

Von besonderem Interesse dürften in letzter Zeit die neu entdeckten TMP6- und -7-Magnesiumkanäle sein. Diese Transportsysteme wurden zuerst im Darm nachgewiesen. Jüngste Untersuchungen zeigen analoge Ergebnisse im Bereich der Nebenniere und anderen Organsystemen. Liegen nun gestörte Transportmechanismen vor, entsteht ein Magnesiumdefizit [4]. Patienten mit einem genetisch bedingten Magnesiummangel weisen demnach im Laufe ihres Lebens häufig verschiedene kardiovaskuläre Komplikationen auf. Hier ist v. a. der Schlaganfall zu benennen, für den ein hohes Risiko bei magnesiumdefizitären Patienten besteht.

In weiteren Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass ein Magnesiummangel und eine erhöhte Interleukinaktivität statistisch signifikant miteinander verknüpft sind bei Patienten mit Hypertonie und Diabetes mellitus. Auch dieses Patientenklientel zeichnet sich durch ein besonders erhöhtes kardiovaskuläres Risikoprofil aus. Abbildung 1 zeigt den positiven Effekt einer 12-wöchigen Magnesium-Supplementations-Studie mit 400 mg Magnesium oral täglich auf erhöhte Interleukin-6-Spiegel. Nach diesem Beobachtungszeitraum kam es zu einer statistisch signifikanten Senkung erhöhter Interleukin-6-Spiegel bei 27 Patienten mit einem metabolischen Syndrom, also bei Risikopatienten. Ebenso wurden durch die Magnesiumtherapie sowohl die diastolischen als auch systolischen Blutdruckwerte dieser Patienten statistisch signifikant gesenkt (Abbildung 2).

Abbildung 1

Abbildung 2

Eine aktuelle Arbeit hat sich mit einer Verbesserung der Endothelfunktion bei Frauen mit Hypertonie unter oraler Magnesiumtherapie beschäftigt. Wie die Ergebnisse zeigen, ließ sich die Arteriosklerose günstig beeinflussen. Zusätzlich fanden sich eine bessere Blutdruckkontrolle und ein positiver Effekt unter einer Diuretikatherapie mit Thiaziden [10].

Ähnliche Untersuchungen sind vor einigen Jahren bei Patienten mit Diabetes mellitus durchgeführt worden. Hierbei erwies sich eine Therapie mit täglich 368 mg Magnesium in oraler Form als effektiv, um auch eine Verbesserung der Endothelfunktion zu erzielen. Des Weiteren wurde in dieser Studie ein positiver Effekt auf die leicht erhöhten Blutdruckwerte dieses Patientenkollektivs beschrieben.

In eigenen Untersuchungen bestand ferner eine Korrelation zwischen der Intima-Media-Dicke der Arteria carotis communis und den Serum-Magnesiumspiegeln. Es konnte gezeigt werden, dass eine schlechte Magnesiumversorgung in einer zunehmenden Intima-Media-Dicke und einem erhöhten Schlaganfallrisiko resultiert. Auch hier ist der Demenzaspekt von großer Bedeutung.

Nicht zu vernachlässigen ist der Effekt von Magnesium auf die neuronalen Funktionen. Dabei ist der gestörte Kalzium-Magnesiumantagonismus via NMDA-Rezeptor beschrieben, der bei der Entstehung einer Demenz derzeit zum Diskurs steht. Wie dargestellt, kommt Magnesium hier eine besondere Rolle zu [3]. So konnte bereits in einer früheren Untersuchung unserer Arbeitsgruppe bei Patienten mit verschiedenen Formen der Demenz ein statistisch signifikanter Magnesiummangel im Liquor cerebrospinalis nachgewiesen werden. Patienten mit langjährig bestehender Demenz weisen somit eine schlechtere Versorgung mit Magnesium im Liquor auf [3].

Ein Zusammenhang zwischen Magnesium und Parkinson-Erkrankung wird in letzter Zeit ebenfalls diskutiert [4][5].

Fazit

Störungen im Gehirnstoffwechsel sind ein zunehmendes Problem weltweit mit Altersabhängigkeit [1]. Eine Demenz stellt hierbei eine schwerwiegende Erkrankung mit deutlicher Einschränkung der Lebensqualität und Lebenserwartung der betroffenen Patienten dar, wobei mit einer deutlichen Zunahme an Erkrankten in den nächsten Jahren zu rechnen ist. Es zeigt sich, dass Magnesium ein hoher Stellenwert bei der Prävention und Behandlung von verschiedenen Formen einer Demenz zukommen kann [1][2][3][4][5].

Das gilt besonders für die vaskuläre Demenz, die ca. 20% aller Demenzerkrankungen stellt. Zählt man Mischformen mit vaskulärer Beteiligung hinzu, lässt sich daraus schließen, dass es sich hierbei um eine sehr häufige Form der Demenz handelt. Pathophysiologisch ist ein Kalzium-Magnesium-Antagonismus ursächlich, bei dem der NMDA-Rezeptor blockiert und die Regulation der Calciumfluxe beeinflusst wird. Mangelt es jedoch an Magnesium, kommt es zu einer Störung eben dieser neuronalen Funktionen und somit zu einem Voranschreiten einer Demenz [3].

Darüber hinaus ist der Kalzium-Magnesium-Antagonismus von besonderer pathophysiologischer Bedeutung bei der Entstehung einer Arteriosklerose, die ebenfalls das Auftreten einer Demenz – insbesondere der vaskulären Form – begünstigen kann. In diesem Kontext lassen sich auch die Ergebnisse einer früheren Studie unserer Arbeitsgruppe einordnen, in der wir erniedrigte Liquor-/Magnesiumspiegel bei demenzkranken Patienten dokumentiert haben. Dieser Zusammenhang legt nahe, dass die Elektrolytversorgung bei Demenz adäquat sein sollte. Dies gilt v. a. für das essenzielle Magnesium. Die täglichen Zufuhrempfehlungen bei vaskulärer Problematik von 300–500 mg Magnesium sollten unbedingt beachtet werden [4][5].

Der sicher dokumentierte präventive Wirkaspekt von Magnesium zur Vermeidung von Demenzen sollte stets im Fokus behalten werden, weshalb ein Magnesiumspiegel jenseits der Norm von kleiner 0,85 mmol/l einer raschen Normalisierung bedarf [11]. Die erhöhte Prävalenz einer Arteriosklerose bei älteren Patienten, Hypertonikern, Diabetikern und Arteriosklerose-Betroffenen gibt Anlass, insbesondere diese Risikogruppen genauestens im Auge zu behalten und ggf. schnellstmöglich mit Magnesium zu therapieren, wenn eine Kombination aus den genannten Erkrankungen vorliegt [4] [5]. Der positive Effekt einer Magnesiumtherapie auf erhöhte Interleukin-6-Werte ist hierbei ein sehr interessanter neuer Aspekt [12][13][14][15][16].