Schlafstörungen haben tiefgreifende Auswirkungen auf die gesamte körperliche, seelische und geistige Gesundheit.
Während epidemiologische Daten schon länger auf einen Zusammenhang zwischen atmungsbedingten sowie psychophysiologischen Schlafstörungen und späteren Demenzen hinwiesen, mehren sich in den letzten Jahren auch Belege zu den pathophysiologischen und kausalen Zusammenhängen beider Entitäten.
Insbesondere die Entdeckung des vor allem im Schlaf arbeitenden Glymphatischen Systems schließt eine Lücke im Verständnis der zumeist über Jahrzehnte vorhandenen und akkumulierenden Phänomene, die dementielle Syndrome im Laufe des Lebens triggern oder aggravieren können.
Die frühzeitige Entdeckung und Behandlung von klinisch-relevanten Schlafstörungen – körperlichen und psychischen – könnte also einen wichtigen Beitrag zur Demenzprophylaxe und/oder -verzögerung liefern. Vice Versa führen dementielle Erkrankungen fast immer auch zu Störungen des Schlafs.
Schlafstörungen beeinflussen nicht nur den Schlaf an sich, sondern haben auch tiefgreifende Auswirkungen auf die gesamte körperliche, seelische und geistige Gesundheit. Chronische unbehandelte Schlafstörungen sind verbunden mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Bluthochdruck, Herzinfarkt, Vorhofflimmern und Schlaganfall [3], psychischen Störungen wie Depressionen [4], reduzierter Lebensqualität, Einschränkungen der Tagesleistungsfähigkeit, Konflikten in Arbeit und Partnerschaft [5] und leichten kognitiven Störungen (Mild Cognitive Impairment, MCI) bis hin zur Demenz [6].
Weltweit leiden mehr als 55 Millionen Menschen an Demenz und jedes Jahr kommen 10 Millionen neue Fälle hinzu. Für Deutschland wir die Anzahl demenzkranker Menschen bis zum Jahr 2025 auf 2,4 Millionen geschätzt. Die Alzheimer Krankheit (AD) ist die häufigste Art von Demenz und trägt zu etwa 60 – 70 Prozent aller Demenzerkrankungen bei, gefolgt von vaskulären und gemischten Demenzformen.
Demenzbedingte Krankheitskosten betragen über eine Billion US-Dollar weltweit, wovon etwa 50 Prozent auf die intensive Pflegebedürftigkeit der Patienten zurückzuführen sind. Demenzen führen zu einem hohen Leidensdruck der Betroffenen sowie auch ihres Umfelds. Demenz gilt derzeit als die siebthäufigste Todesursache weltweit [1].
Schlafstörungen und Demenzen hängen zusammen
In einer Meta-Analyse von 27 Studien mit insgesamt 69.216 Teilnehmern hatten Personen mit Schlafstörungen (diagnostizierte Schlafstörung oder gemessene Schlafqualität) ein 1,68-fach (95 Prozent CI, 1,51–1,87) höheres Risiko für Mild Cognitive Impairment (MCI) und/oder eine Alzheimer-Demenz (AD).
Die stärksten Effekte auf MCI/AD hatten Obstruktive Schlafapnoesyndrome (2,37, 1,82–3,08) und die schwächsten hatten Insomnien (1,38, 1,13–1,67) und Circadiane Rhythmusstörungen (1,38, 1,18–1,61) [2]. Basierend darauf, kam die Metaanalyse zu dem Schluss, dass ca. 15 Prozent der Alzheimer-Erkrankungen durch die rechtzeitige Behandlung von Schlafstörungen vermieden werden könnten [6].
Das neurobiologische Hauptproblem bei Demenzen besteht in einer vermehrten Ablagerung fehlgefalteter Proteine (Amyloid-Beta und Tau bei Alzheimer, Alpha-Synuklein bei Lewy-Körper-assoziierter Demenz, etc.), welche unter anderem die Neurotransmission nachhaltig stören.
Mittels moderner klinischer und experimenteller Bildgebung lassen sich typische strukturelle und funktionelle Veränderungen nachweisen. So zeigen sich kortikale Atrophien durch Zelluntergang im CT und MRT, der verminderte Glukosestoffwechsel betroffener Zellverbände und Hirnregionen lässt sich mittels F18-FDG-PET nachweisen.
CT und MRT sind flächendeckend vorhanden, die zu erkennenden atrophischen Hirnveränderungen sind aber meist nicht Demenz-spezifisch. FDG-PET ist inzwischen an jeder Universitätsklinik verfügbar. Spezieller und seltener verfügbar sind Amyloid-PET und Tau-PET, die spezielle Tracer und spezielle Abteilungen und Kenntnisse benötigen. Neuroinflammation und synaptische Dichte lassen sich ebenfalls mit speziellen PET-Verfahren untersuchen [7,8,9].
Das Glymphatische System arbeitet im Schlaf
Das Gehirn hat keine Lymphgefäße wie der übrige Körper. Von daher stand lange die Frage im Raum, wie es ausgerechnet unser stoffwechselaktivstes Organ schafft, die Unmengen an Metaboliten abzutransportieren, die im Laufe von 24 Stunden entstehen. Das Gehirn erzeugt täglich alleine unter anderem etwa sieben Gramm Proteinabfälle.
2013 zeigte die dänische Forscherin Maiken Nedergaard zum ersten Mal an Nagern, dass nicht nur der Liquor cerebrospinalis in den Hirnventrikeln bewegt wird, sondern auch die interstitielle Flüssigkeit in den Interzellularräumen des Gehirnparenchyms selbst umverteilt wird und damit eine Art metabolischer Clearance bewirkt [15]. Und dies vor allem im Schlaf.
Inzwischen konnte das System auch beim Menschen nachgewiesen werden. Arterielle Pulsationen übertragen sich von der Gefäßwand auf die perivaskulären Strukturen, Gliazellen schwellen an und ab, so dass eine zerebrale Flüssigkeits- und Müllabfuhr-Pumpe entsteht, die neben anderen Metaboliten auch die bei der Alzheimer-Demenz typischen Ablagerungsproteine Amyloid-Beta (Aβ) sowie Tau reduzieren und entfernen kann [16,17].
Im Schlaf erhöht sich im Nagetiermodell der Flüssigkeitseinstrom in das Hirngewebe um 95 Prozent, der interstitielle Raum vergrößert sich um 60 Prozent und die Aβ-Clearance verdoppelt sich. Dies geschieht vor allem im Deltaschlaf mit langsamer Hirnaktivität (Slow-Wave-Sleep, SWS). Für den venösen Abstrom scheint eine Schlafposition in Seitenlage besser zu sein als die Rückenlage.
Da das glymphatische System (ein Neologismus aus Glia und Lymphe) zu 90 Prozent im Schlaf arbeitet, führen qualitative (SBAS) und quantitative (Insomnien) Schlafstörungen häufig auch zu Störungen der Effektivität der Glymphatischen Pumpe und können damit den Abtransport metabolischer Abfallprodukte verlangsamen oder verhindern.
Die ständigen Fragmentationen des Hypnogramms durch psychophysiologische und respiratorisch-vermittelte Arousals, die sympathoadrenerge und inflammatorische Affektion durch Apnoe-bedingte Hypoxämien sowie die schnarchbedingten Vibrationen der Hals- und Kopfgefäße und des Hirnparenchyms stören und unterbrechen die glymphatische Aktivität und Kontinuität teilweise nachhaltig.
Durch die o.g. Pathophysiologie können Schlafstörungen (SBAS und Insomnien), die über viele Jahre bestehen und unbehandelt bleiben, Demenzen fördern.
Schlafbezogene Atmungsstörungen (SBAS)
Obstruktive Apnoen und Hypopnoen führen sowohl zu repetitiven Hypoxämien, als auch zu respiratorisch-getriggerten Arousals. Repetitive oder intermittierende Hypoxämien (IH) werden bezüglich ihrer Länge – genau wie Apnoen und Hypopnoen – ab zehn Sekunden Dauer gezählt und müssen mindestens drei Prozent Abfall gegenüber der vorherigen Baseline zeigen.
Jede Hypoxämie und auch jeder darauffolgende Wiederanstieg der Sättigung führt zu einer massiven Liberation freier Radikale und proinflammatorischer Zytokine in die Blutbahn, welche eine endotheliale Dysfunktion mit für das kardiovaskuläre System bereits gut belegbaren Folgeerkrankungen wie arterieller Hypertonie, Athero- und Arteriosklerose inkl. deren möglichen Endstrecken Apoplex und Myokardinfarkt befördert, sowie eine prinzipiell alle Organsysteme betreffende systemische entzündliche Aktivität nach sich ziehen kann [3], (s. Abb. 1 unten).
