Alzheimer raubt Betroffenen in zwei Ebenen die Dynamik des Geistes: Während nach außen hin ein schleichender Prozess des Gedächtnisverlusts sichtbar den Alltag überschattet, findet im Verborgenen längst eine molekulare „Erstarrung“ statt. Bereits Jahrzehnte vor dem ersten Symptom verliert die Liquid-Liquid Phase Separation (LLPS) ihre Balance und zwingt Proteine wie Tau und Amyloid in eine unnachgiebige Starre.
In einer gesunden Zelle ermöglicht LLPS die Bildung hochkonzentrierter Kondensate, die keine Membran benötigen und daher ohne energetischen Aufwand Kompartimente bilden, die extrem flexibel auf Umweltreize wie den pH reagieren. Diese Tröpfchen fungieren – dank lokaler Proteinkonzentrationen – einerseits als Reaktionsbeschleuniger des Stoffwechsels und Immunantworten und andererseits als lokale Lagerstätten, die durch deren Fluidität eine vorzeitige Verklumpung verhindern.
Kippt jedoch diese Dynamik der dicht gepackten Tröpfchen aus z.B. Tau-Proteinen, die zur Stabilisierung von Mikrotubuli dienen – etwa durch Alterungs-prozesse, Mutationen oder oxidativen Stress – so verändert sich die Oberflächenspannung. Dies löst einen aberranten Phasenübergang aus: die Tröpfchen werden starr und es bilden sich Plaques. Dieser Prozess wird durch Amyloidbeta – in gesunden Zellen ein Regulator der Synapsenfunktion – extrem beschleunigt. Ähnlich eines Brandbeschleunigers löst es eine Kettenreaktion aus, die zur Beschleunigung der Fehlfaltung aller Tau-Proteine der Umgebung und somit den charakteristischen Plaques und Fibrillen führt. Die Neuronen können somit nicht mehr miteinander kommunizieren und der Nährstofftransport wird unterbrochen: die Nervenzelle stirbt.