Eine klinische und translationale Studie der University of Pittsburgh und von UPMC hat eine mögliche biologische Erklärung für die von vielen Menschen mit pulmonaler Hypertonie (PH) berichtete Gehirnnebeligkeit, Gedächtnisprobleme und Beeinträchtigung exekutiver Funktionen identifiziert. Die in der Fachzeitschrift Journal of Clinical Investigation veröffentlichte Forschung bringt die kognitiven Symptome mit demselben Entzündungsprozess in Verbindung, der die Blutgefäße in der Lunge schädigt.

Die Forschenden stellten bei Patientinnen und Patienten mit PH eine strukturelle Hirnatrophie und eine abgeschwächte Kommunikation zwischen dem Kleinhirn und dem präfrontalen Kortex fest. Diese Regionen sind an Arbeitsgedächtnis, Aufmerksamkeit und exekutiver Planung beteiligt. Das Muster wurde durch MRT-Analysen des Gehirns identifiziert, die einen Datensatz auf Bevölkerungsebene sowie eine spezialisierte Kohorte von Patientinnen und Patienten umfassten, die bei UPMC behandelt wurden.

Der Studie zufolge wurden die betroffenen zerebrozerebellären Schaltkreise in Kontrollgruppen mit anderen schweren Herz-Kreislauf-Erkrankungen, chronischen Lungenerkrankungen oder psychiatrischen Erkrankungen nicht beobachtet. Statistische Analysen deuteten außerdem darauf hin, dass die Veränderungen im Gehirn nicht durch einen niedrigen Sauerstoffgehalt im Blut, Rechtsherzinsuffizienz oder PH-Medikamente erklärt werden konnten.

Im Mittelpunkt der Forschung stand NCOA7, eine Genvariante, die zuvor bei etwa 25 % der Patientinnen und Patienten mit pulmonaler Hypertonie mit einer verstärkten Gefäßentzündung in Verbindung gebracht worden war. Das von Stephen Chan, MD, PhD, geleitete Team untersuchte menschliches Kleinhirngewebe und Mausmodelle, um festzustellen, ob die Aktivität des Gens auch das Gehirn beeinflusst.

In PH-Modellen zeigten Mikroglia – die im Gehirn ansässigen Immunzellen – im Kleinhirn einen hyperaktiven, proinflammatorischen Zustand. Diese Aktivierung war mit Veränderungen an neuronalen Synapsen und Dendriten verbunden. Mäuse mit pulmonaler Hypertonie, denen funktionelles NCOA7 fehlte, entwickelten eine schwerere Entzündung des Kleinhirns und einen stärkeren Gewebeabbau als Mäuse mit normaler NCOA7-Funktion. Dies stützt eine ursächliche Rolle des Gens im neuroinflammatorischen Prozess.

Die Ergebnisse legen nahe, dass die kognitive Beeinträchtigung eine primäre neurologische Manifestation der pulmonalen Hypertonie sein könnte und nicht nur eine sekundäre Folge einer eingeschränkten Lungenfunktion, eines verringerten Herzzeitvolumens oder von Nebenwirkungen der Behandlung. Die Forschenden erklären, dass die Identifizierung der NCOA7-Aktivität und verwandter mikroglialer Signalwege künftig dabei helfen könnte, das Risiko kognitiver Probleme einzuschätzen und die Entwicklung gezielter Behandlungen zu unterstützen.

Die aktuellen internationalen Leitlinien zur pulmonalen Hypertonie empfehlen dem Bericht zufolge kein routinemäßiges kognitives Screening. Die Forschenden argumentieren, dass Symptomen wie Gedächtnisproblemen und Konzentrationsschwierigkeiten bei der klinischen Behandlung der Erkrankung größere Aufmerksamkeit zukommen sollte.

Chan erklärte, die Ergebnisse verdeutlichten, wie eine Erkrankung, die typischerweise anhand ihrer Auswirkungen auf Lunge und Herz betrachtet werde, mehrere Organsysteme beeinflussen könne. Das Team deutete außerdem an, dass eine NCOA7-bedingte Entzündung für andere entzündliche oder neurodegenerative Erkrankungen relevant sein könnte, wobei weitere Forschung erforderlich sein werde, um diese Möglichkeit zu prüfen.

Die Arbeit wurde von den National Institutes of Health, der American Heart Association, der NASA, der WoodNext Foundation, dem U.S. Department of Veterans Affairs, dem European Research Council und weiteren aufgeführten Forschungsprogrammen unterstützt. Chan und Lloyd Harvey sind Erfinder von Patenten und Patentanmeldungen im Zusammenhang mit Stoffwechsel, Entzündung und der pharmakologischen Beeinflussung von NCOA7 bei pulmonaler Hypertonie.

Quellen: Neuroscience News.