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Gesundheitliche Risiken birgt eine Infektion mit dem intrazellulären Parasit Toxoplasma gondii vor allem in der Schwangerschaft und für immunschwache Menschen. Nun zeigt eine Studie, dass eine latente Infektion auch das Arbeitsgedächtnis im Alter beeinträchtigen kann.

Toxoplasmose ist eine in Deutschland weit verbreitete Infektionskrankheit: Rund 50 Prozent der Bevölkerung trägt den Erreger Toxoplasma gondii in sich. Oft infizieren sich Menschen mit dem parasitären Einzeller, wenn sie nicht durchgegartes Fleisch von befallenen Nutztieren wie Schwein, Schaf oder Ziege essen. Die Infektion mit dem Erreger kann gefährlich werden für den Fötus von schwangeren Frauen, ansonsten verläuft sie bei fast allen Betroffenen zuerst ohne größere Symptome. Doch Toxoplasma gondii hat die fatale Eigenschaft, sich dauerhaft im Muskelgewebe und Gehirn einzunisten. Offenbar mit deutlichen neurologischen Folgen, denn eine Infektion mit dem Erreger erhöht die Wahrscheinlichkeit, an Schizophrenie zu erkranken, um das Zwei- bis Dreifache.

Auch die Gedächtnisleistung scheint der Erreger zu beeinflussen. Wie ein Forscherteam des Leibniz-Instituts für Arbeitsforschung in Dortmund (IfADo) zeigen konnte, verschlechtert sich das Arbeitsgedächtnis von alten Menschen mit einer latenten Toxoplasmose. Die Ergebnisse ihrer Studie veröffentlichten die Wissenschaftler um Patrick Gajewski und Klaus Golka in zwei Artikeln in den Fachzeitschriften Brain, Behavior, and Immunity und Biological Psychology. Um die kognitiven Fähigkeiten von 131 gesunden Senioren zu untersuchen, setzten die Forscher im Rahmen der Studie verschiedene Papier- und Bleistifttests sowie computergestützte Verfahren ein, mit deren Hilfe sie Langzeit-, Kurzzeit- und Arbeitsgedächtnis, Konzentrationsfähigkeit und Wortflüssigkeit der Probanden maßen.

Nachweis der Erreger durch Antikörper-Test

In einem Test mussten die Studienteilnehmer beispielsweise in einer schnellen Abfolge von einzelnen Buchstaben immer dann eine Taste drücken, wenn der vorletzte Buchstabe mit dem aktuell gezeigten übereinstimmte. Für einen solchen Test ist ein intaktes Arbeitsgedächtnis notwendig, das für die vorübergehende Informationsspeicherung und gleichzeitige Verarbeitung zuständig ist.

Während der Bearbeitung der computergestützten Tests analysierte das Team um Gajewski die Hirnströme der Probanden mithilfe der Elektroenzephalographie (EEG). Danach suchten die Forscher um Gajewski im Blut der Probanden nach Antikörpern gegen Toxoplasma gondii und wurden bei der Hälfte der Probanden fündig. Die 42 Probanden mit der höchsten Konzentration an Antikörper bildeten anschließend die Gruppe der Infizierten. Ihnen ordneten die Forscher eine Kontrollgruppe zu, der 42 Probanden angehörten, in deren Blut keine Antikörper nachgewiesen wurden.

Bei der Auswertung der Tests zeigten sich deutliche Unterschiede zwischen den beiden Gruppen: Die Leistungen des Arbeitsgedächtnisses waren bei den infizierten Probanden um rund 35 Prozent geringer als bei den Nichtinfizierten. „Ähnlich unterschiedlich schneiden 25- und 70-jährige Erwachsene ab, wenn sie den gleichen Test machen“, sagt Gajewski, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Forschungsgruppe Altern am IfADo. Auch in den anderen Gedächtnistests zeigten die infizierten Probanden eine schlechtere Leistung als Nichtinfizierte. Sie schätzten zudem ihre körperliche, psychische und soziale Lebensqualität signifikant schlechter ein als die Probanden aus der Kontrollgruppe.

Geringere Anregung der Theta-Wellen

Auch die EEG-Messungen bestätigten die Unterschiede: Die Forscher um Gajewski hatten sich bei diesen Untersuchungen besonders für Signale interessiert, die mit einer Frequenz von vier bis sieben Hertz schwingen. Diese so genannten Theta-Wellen werden mit der Bildung und Verfestigung von Gedächtnisinhalten in Verbindung gebracht. Bei infizierten Probanden wiesen die Theta-Wellen eine niedrigere Energie auf als bei den nichtinfizierten Probanden.

„Die geringere Aktivierung der Theta-Wellen könnte darauf hindeuten, dass die für das Arbeitsgedächtnis wichtigen neuronalen Netzwerke bei den infizierten Testpersonen beeinträchtigt sind“, sagt Gajewski. „Ursache könnte dafür sein, dass der Erreger vielleicht den Austausch von neuronalen Botenstoffen wie Dopamin durcheinanderbringt.“ Durch eine weitere Analyse der Daten konnten die Forscher andere Faktoren wie Bildung, Medikamente oder Blutdruck als Ursache für die Leistungsunterschiede ausschließen.

Dennoch, so Gajewski, bewiesen die Studienergebnisse noch keinen kausalen Zusammenhang zwischen einer Infektion mit dem Erreger und einem verminderten Arbeitsgedächtnis. Letztendlich könnten auch bislang noch unbekannte Faktoren die Unterschiede verursachen. Bei den infizierten Studienteilnehmern war weder bekannt, wann sie sich mit dem Erreger ansteckten, noch wie viele Erreger im Gehirn vorkamen. „Wir wissen nicht, ob die Infizierten sich im Kindesalter oder erst später angesteckt haben und ob sich eine frühe Infektion stärker auf die Gedächtnisleistung im Alter auswirkt als eine späte Infektion“, sagt Golka, Leiter der Klinischen Arbeitsmedizin am IfADo.

Langzeitstudie soll Effekte bestätigen

Nun wollen er und Gajewski über einen längeren Zeitraum beobachten, wie sich die kognitiven Fähigkeiten von Infizierten und Nichtinfizierten entwickeln. Im Rahmen einer Langzeitstudie, der Dortmunder Vitalstudie, mit bis zu 1.000 Teilnehmern, die letztes Jahr begonnen hat und nach 20 Jahren abgeschlossen sein soll, wollen die Forscher nicht nur analysieren, wie sich eine Infektion mit Toxoplasma gondii auf die kognitive Alterung auswirkt, sondern auch, welche Rolle dabei genetische Faktoren oder Umweltfaktoren spielen. „Wir laden die Probanden alle fünf Jahre ein und untersuchen sie dann umfangreich“, erklärt Gajewski. „Dadurch können wir auch diejenigen identifizieren, die sich erst während der Laufzeit der Studie infizieren und so feststellen, wie sich ihr Gedächtnis in Abhängigkeit vom Zeitpunkt der Infektion verschlechtert.“

Zu ähnlichen Ergebnissen wie die Dortmunder Arbeitsgruppe kamen auch US-amerikanische Forscher um Janvier Gasana von der Florida International University, als sie das Gedächtnis von 4.485 älteren Probanden testeten: Wie sie in einem Artikel in der Fachzeitschrift Brain, Behavior, and Immunity aus dem Jahr 2015 berichteten, zeigte das Gedächtnis der Studienteilnehmer mit einer latenten Toxoplasmose eine eindeutig schlechtere Leistung als bei der Kontrollgruppe. Laut Golka wird die Aussagekraft der amerikanischen Studie durch die Tatsache gemindert, dass aufgrund der großen Anzahl von Teilnehmern keine Möglichkeit bestand, aufwändige psychologische Tests und mehrstündige EEGs durchzuführen.

Noch keine Impfung in Sicht

Falls sich ein kausaler Zusammenhang zwischen einer latenten Toxoplamose und einer Verschlechterung der kognitiven Fähigkeiten bei älteren Menschen bestätigen würde, könnte das enorme gesellschaftliche Auswirkungen haben: „Wenn das Gedächtnis nachlässt, verringert sich die Lebensqualität der Betroffenen immer mehr. Sie verlieren ihre Selbständigkeit und sind im schlimmsten Fall auf fremde Hilfe angewiesen“, sagt Gajewski. Deshalb ist es seiner Ansicht nach wichtig, verstärkt an einer Impfung gegen Toxoplasma gondii zu arbeiten oder Medikamente zu entwickeln, die nicht nur bei einer akuten Infektion wirken, sondern auch, wenn der Erreger eingekapselt vorliegt.

Allerdings warnen Gajewski und Golka davor, die aktuellen Daten zu überinterpretieren: „Unsere Studie soll niemanden verunsichern. „Keiner der infizierten Probanden klagte über Gedächtnisverlust und die Unterschiede werden erst auf Gruppenebene sichtbar“, sagt Golka. Wenn jemand selbst spüre, dass das Gedächtnis spürbar schlechter werde, so der Forscher, steckten höchstwahrscheinlich andere Ursachen dahinter.