Parkinson: Wissenschaftler finden neuen Biomarker
Morbus Parkinson: Toxische Proteine schädigen bestimmte Nervenzellen unwiderruflich
Bei Morbus Parkinson sterben in der Schwarzen Hirnsubstanz des Mittelhinrs, der Substantia nigra, dopaminerge Neuronen ab. Durch das fortschreitende Absterben entsteht ein Dopaminmangel, der zwar durch Medikamente wie L-Dopa eine Zeit lang kompensiert werden kann. Der Untergang der Nervenzellen ist bislang aber nicht aufzuhalten. Als Ursache für die Neurodegeneration haben Forscher in den letzten zwei Jahrzehnten toxische Protein-Aggregate identifizieren können, wobei das Protein a-synuclein eine Schlüsselstellung einnimmt. Unklar war bisher, warum nur ganz spezielle Gruppen von Nervenzellen – wie die dopaminergen Substantia nigra Neuronen – von diesem Prozess betroffen sind. Andere unmittelbar benachbarte dopaminerge Neuronen überstehen diesen Krankheitsprozess jedoch fast unbeschadet.
Parkinson: Absterben bestimmter Nervenzellen führt zum Dopaminmangel
Neurophysiologen der Universität Frankfurt konnten erstmals anhand eines genetischen Mausmodells zeigen, wie die empfindlichen dopaminergen Neuronen der Substantia nigra auf die toxischen Proteine reagieren. Wie die Wissenschaftler im Journal of Neuroscience berichten, wird in dem Mausmodell ein mutiertes a-synculein Gen (A53T) exprimiert, das auch beim Menschen Morbus Parkinson verursacht. Die empfindlichen dopaminergen Neuronen der Substantia nigra reagieren demnach auf eine Anhäufung der toxischen Proteine, indem sie ihre elektrische Aktivität im intakten Gehirn deutlich erhöhen. Die weniger empfindlichen benachbarten dopaminergen Neuronen bleiben dagegen unbeeinflusst. „Dieser Prozess setzte bei der Maus bereits ein Jahr vor den ersten Defiziten des Dopaminsystems ein und ist damit ein erster funktioneller Biomarker, der in Zukunft eventuell auch im Menschen zur Früherkennung einer sich anbahnenden Parkinsonschen Erkrankung dienen könnte“, erklärt Prof. Jochen Roeper vom Institut für Neurophysiologie an der Goethe Universität Frankfurt. „Für die Entwicklung von neuroprotektiven Therapien ist die Möglichkeit der vorklinischen Früherkennung von Risikopersonen essentiell.“
Proteinschalter könnte therapeutisches Ziel werden
Roeper und seine Kollegen haben auch den Proteinschalter identifiziert. Der Ionenkanal und dessen oxidative Störung sollen für die Erhöhung der elektrischen Aktivität und dem damit verbundenen Stress in den Nervenzellen verantwortlich sein. „Damit haben wir auch ein neues Zielprotein für die Neuroprotektion von dopaminergen Nervenzellen gefunden“, erklärt Neurophysiologe Roeper. In Hirnschnitten lasse sich die Störung der „elektrischen Bremse“ in den Ionenkanälen bereits durch die Gabe von Redoxpuffern rückgängig machen. Gelinge es künftig, dessen Empfindlichkeit auch im Mausmodell durch Medikamente zu reduzieren, könnte das Absterben der dopaminergen Nervenzellen in der Substantia Nigra verhindert werden, hoffen die Wissenschaftler. Langfristig wollen sie überprüfen, inwieweit die Ergebnisse von der Maus auf den Menschen übertragbar sind.
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