Die Ablagerung von Amyloid-β-Proteinen ist ein pathologisches Merkmal der Alzheimer-Erkrankung. Es ist bekannt, dass körperliche Bewegung die Amyloid-β-Ablagerungen reduzieren kann. Dabei spielt ein Protein eine Rolle, das von den Muskeln ausgeschüttet wird: Irisin. Es reguliert den Lipid- und Glukosestoffwechsel im Fettgewebe und erhöht den Energieverbrauch. Die Bildung von Irisin wird durch Training angeregt.  Bei Alzheimer-Patienten wurde ein niedriger Irisin-Spiegel festgestellt.

Irisin erhöhte die Neprilysin-Produktion, was die Amyloid-β-Pathologie in der Alzheimer-Zellkultur reduzierte. Neprilysin ist ein Enzym mit entscheidender Bedeutung für den humanen Amyloidstoffwechsel. Es verstoffwechselt das Alzheimer-auslösende Protein β-Amyloid im menschlichen Gehirn. Ein Mangel an dem Enzym durch genetische Mutation des MME-Gens oder ein sonstiger Enzymmangel könnten das Auftreten von Alzheimer begünstigen.

Auf den Astrozyten des Alzheimer-Zellkulturmodells war der Rezeptor Integrin αV/β5  die Bindestelle für Irisin: Bindet das Protein, wird Neprilysin freigesetzt und kann so seine Wirkung entfalten. Gleichzeitig blockiert Irisin die Interleukin-6/ERK-Signalübertragung, erhöht die secNEP-Freisetzung und reduziert so den STAT3-Spiegel.

Damit haben die WissenschaftlerInnen einen  zellulären und molekularen Mechanismus gefunden, durch den Irisin die Amyloid-β-Pathologie abschwächt, was einen neuen Ansatz für Therapien zur Prävention und Behandlung von Alzheimer bieten könnte.

Originalpublikation:
Kim E, Kim H, Jedrychowski MP, Bakiasi G, Park J, Kruskop J, Choi Y, Kwak SS, Quinti L, Kim DY, Wrann CD, Spiegelman BM, Tanzi RE, Choi SH. (2023). Irisin reduces amyloid-β by inducing the release of neprilysin from astrocytes following downregulation of ERK-STAT3 signaling. Neuron. Aug 30:S0896-6273(23)00623-2. doi: 10.1016/j.neuron.2023.08.012. Epub ahead of print. PMID: 37689059.

Weitere Informationen:
Lourenco, M.V., Frozza, R.L., de Freitas, G.B. et al. Exercise-linked FNDC5/irisin rescues synaptic plasticity and memory defects in Alzheimer’s models. Nat Med 25, 165–175 (2019). https://doi.org/10.1038/s41591-018-0275-4
https://www.nature.com/articles/s41591-018-0275-4
https://researchers.mgh.harvard.edu/profile/3824747/Rudolph-Tanzi
https://www.genengnews.com/topics/translational-medicine/new-approach-to-alzheimers-disease-treatment-may-come-from-exercise-induced-hormone/