Wie selbst niedrig dosierter Alkoholkonsum zu kognitiven Einbußen führt

In dieser Studie wurde festgestellt, dass ein Alkoholkonsum von mehr als sieben Einheiten (56 g) pro Woche, der unter die Schwelle des »mäßigen« Konsums fällt, mit höheren Eisenspiegeln in einem Teil des Gehirns, den so genannten Basalganglien, verbunden ist. Dies wiederum wird mit einem kognitiven Leistungsabfall in Verbindung gebracht. Die Ergebnisse bedeuten, dass selbst ein geringer oder »mäßiger« Alkoholkonsum das Gehirn schädigen und zu kognitivem Verlust führen kann.

Eine Alkoholeinheit ist hier definiert als 10 Milliliter reiner Alkohol. Ein großes Glas Wein zum Beispiel kann zwei bis drei Alkoholeinheiten enthalten, während eine normale Dose Bier zwischen 1,5 und zwei Alkoholeinheiten enthält.

Zusammenhänge zwischen moderatem Alkoholkonsum, Eisen im Gehirn und Kognition bei Teilnehmer:innen der UK Biobank: Beobachtungs- und Mendelsche-Randomisierungs-Analysen

Zusammenfassung der Forschung

Warum wurde diese Studie durchgeführt?

• Es gibt immer mehr Belege dafür, dass sich selbst geringer Alkoholkonsum negativ auf das Gehirn auswirkt, aber die Mechanismen, die dem zugrunde liegen, sind unklar.
• Eine Möglichkeit ist, dass die Anhäufung von Eisen im Gehirn dazu beitragen könnte, da ein erhöhter Eisengehalt im Gehirn bei zahlreichen neurodegenerativen Erkrankungen, einschließlich Alzheimer und Parkinson, beschrieben wurde.
• Bislang gibt es keine Studien, in denen untersucht wurde, ob sich der Eisengehalt im Gehirn je nach Alkoholkonsum unterscheidet.

Was haben die Forscher:innen getan und gefunden?

• Bei 20.965 Teilnehmer:innen einer Kohortenstudie im Vereinigten Königreich untersuchten die Forscher:innen den Zusammenhang zwischen dem selbst angegebenen Alkoholkonsum und dem mittels Magnetresonanztomographie gemessenen Eisengehalt im Gehirn.
• Die Studie untersuchte den Zusammenhang zwischen Alkoholkonsum und Eisen im Blut und in der Leber sowie kognitive Maßnahmen, die mit einem höheren Eisengehalt im Gehirn in Verbindung stehen.
• Alkoholkonsum von mehr als sieben Einheiten (56 g) pro Woche wurde mit Markern für mehr Eisen in den Basalganglien in Verbindung gebracht, was wiederum mit schlechteren kognitiven Funktionen einherging.
• Diese Beobachtungsergebnisse wurden durch Analysen, bei denen genetische Varianten als Proxy für den Alkoholkonsum verwendet wurden, weiter unterstützt.

Abstrakt

Hintergrund

Eisenablagerungen im Gehirn wurden mit verschiedenen neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht und bei Alkoholabhängigkeit festgestellt. Es ist nicht bekannt, ob es bei Alkoholkonsument:innen mit niedriger Dosierung zu Eisenablagerungen kommt.

Ziel dieser Studie war es, Beweise für einen kausalen Zusammenhang zwischen Alkoholkonsum und Eisengehalt im Gehirn zu finden und zu untersuchen, ob ein höherer Eisengehalt im Gehirn ein möglicher Weg zu alkoholbedingten kognitiven Defiziten ist.

Methoden

Beobachtete Assoziationen zwischen Eisenmarkern im Gehirn und Alkoholkonsum (n = 20.729 Teilnehmer der UK Biobank) wurden mit Assoziationen mit genetisch vorhergesagtem Alkoholkonsum und Alkoholkonsumstörung aus der mendelschen Randomisierung (MR) mit zwei Stichproben verglichen.

Der Alkoholkonsum wurde zu Beginn der Studie (2006 bis 2010) mittels eines Touchscreen-Fragebogens selbst erfasst. Teilnehmer mit vollständigen Daten wurden eingeschlossen. Mit Hilfe der suszeptibilitätsgewichteten Multiorgan-Magnetresonanztomographie (9,60 ± 1,10 Jahre nach Studienbeginn) wurde der Eisengehalt der einzelnen Hirnregionen und des Lebergewebes ermittelt, ein Marker für systemisches Eisen.

Die wichtigsten Ergebnisse waren Suszeptibilität (χ) und T2*, die als Indizes für Eisenablagerungen verwendet werden. Zu den untersuchten Hirnregionen gehörten Putamen, Caudat, Hippocampi, Thalami und Substantia nigra. Mögliche Wege zur alkoholbedingten Eisenanreicherung im Gehirn durch erhöhte systemische Eisenspeicher (Leber) wurden in einer kausalen Mediationsanalyse untersucht.

Die Kognition wurde bei der Untersuchung und bei der Online-Follow-up-Untersuchung (5,82 ± 0,86 Jahre nach Studienbeginn) beurteilt. Die exekutive Funktion wurde mit dem Trail-Making-Test, die fluide Intelligenz mit Puzzle-Aufgaben und die Reaktionszeit mit einer Aufgabe auf der Grundlage des Kartenspiels »Snap« bewertet.

Das Durchschnittsalter betrug 54,8 ± 7,4 Jahre und 48,6 % waren weiblich. Der wöchentliche Alkoholkonsum lag bei 17,7 ± 15,9 Einheiten, und 2,7 % der Stichprobe konsumierten nie Alkohol.

Ergebnisse

Der Alkoholkonsum war mit Markern für einen höheren Eisengehalt (χ) im Putamen und im Caudat sowie mit einem niedrigeren Eisengehalt im Thalami verbunden. Quintil-basierte Analysen fanden diese Assoziationen bei denjenigen, die wöchentlich mehr als sieben Einheiten (56 g) Alkohol konsumierten.

MR-Analysen lieferten schwache Hinweise darauf, dass diese Beziehungen kausal sind.

Genetisch vorhergesagte alkoholische Einheiten, die wöchentlich positiv mit der Anfälligkeit für Putamen und Hippocampus assoziiert sind, überlebten jedoch nicht die Korrekturen der Mehrfachtests.

Es wurden schwache Hinweise auf einen kausalen Zusammenhang zwischen genetisch bedingter Alkoholkonsumstörung und höherer Anfälligkeit für das Putamen festgestellt; dies war jedoch nicht robust gegenüber der Korrektur durch Mehrfachvergleiche.

Eine genetisch bedingte Alkoholkonsumstörung wurde mit Serumeisen und Transferrinsättigung in Verbindung gebracht. Erhöhtes Lebereisen wurde bei einem wöchentlichen Alkoholkonsum von >11 Einheiten (88 g) beobachtet, im Vergleich zu

Zu den wichtigsten Einschränkungen der Studie gehört, dass χ und T2* sowohl Veränderungen des Myelins als auch des Eisens widerspiegeln können, der Alkoholkonsum selbst angegeben wurde und MR-Schätzungen durch genetische Pleiotropie beeinflusst werden können. Es ist unklar, wie die Ergebnisse der Studie auf andere Populationen verallgemeinert werden können, insbesondere auf solche, die ethnisch vielfältiger und sozioökonomisch benachteiligt sind.

Schlussfolgerungen

Diese Studie ist die bisher umfangreichste Untersuchung von niedrigem Alkoholkonsum und Eisenhomöostase. Ein Alkoholkonsum von mehr als sieben Einheiten pro Woche wird mit einem höheren Eisengehalt im Gehirn in Verbindung gebracht. Die Eisenakkumulation ist ein möglicher Mechanismus für den alkoholbedingten kognitiven Leistungsabfall.

In der bisher größten Studie haben wir festgestellt, dass ein wöchentlicher Alkoholkonsum von mehr als sieben Einheiten mit einer Eisenanreicherung im Gehirn verbunden ist«, erklärte Anya Topiwala von der University of Oxford, die die Studie leitete, laut MSN.
»Ein höherer Eisengehalt im Gehirn ist wiederum mit einer schlechteren kognitiven Leistung verbunden. Die Anhäufung von Eisen könnte dem alkoholbedingten kognitiven Leistungsabfall zugrunde liegen.«

Was bedeuten diese Ergebnisse?

• Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Alkoholkonsum in geringer Dosis mit einem höheren Eisengehalt im Gehirn verbunden ist.
• Die Eisenanreicherung im Gehirn ist ein möglicher Mechanismus für den alkoholbedingten kognitiven Leistungsabfall.

Das Gehirn reagiert sehr empfindlich auf Veränderungen im Eisenstoffwechsel«, so Dr. Emma Laing, klinische Professorin an der University of Georgia und nationale Sprecherin der Academy of Nutrition and Dietetics, laut MSN.
»Ein abnorm hoher Eisengehalt im Gehirn wird mit oxidativem Stress in Verbindung gebracht, der zu neuronalen Schäden und Zelltod führt.«