Holoprosenzephalie - molekularer Mechanismus identifiziert

Wissenschaftler haben nun einen molekularen Mechanismus identifiziert, der bei den häufigsten Fehlbildungen des Menschen beim Menschen von grundlegender Bedeutung ist.
Holoprosenzephalie (HPE) ist eine Erkrankung, bei der das Vorderhirn (Prosencephalon) eines Embryos unvollständig gebildet wird und sich nicht zu zwei Hemisphären entwickelt, in denen ein Rezeptor für Cholesterin eine Hauptrolle spielt. Ein Tierversuch, an Mäusen von Dr. Annabel Christ, Professor Thomas Willnow und Dr. Annette Hammes durchgeführt, hat gezeigt, dass, wenn dieser Rezeptor defekt ist, er keine spezifischen Signale empfangen kann, was dazu führt, dass sich das Vorderhirn nicht in zwei Hemisphären trennen kann.
Obwohl Cholesterin allgemein als "schlecht" bekannt ist, kann es Arteriosklerose, eine Verkalkung von Blutgefäßen bei Erwachsenen, sowie Herzinfarkte und Schlaganfälle verursachen. Cholesterin ist jedoch auch entscheidend für die embryonale Entwicklung, da es die Entwicklung des zentralen Nervensystems steuert.
Unzureichende Cholesterinwerte können zu schweren Entwicklungsstörungen im größten Bereich des menschlichen Gehirns führen, dem Vorderhirn (Prosencephalon). Eine von 250 Schwangerschaften ist wegen Holoprosenzephalie (HPE) fehlgeleitet, und eines von 16.000 Kindern wird mit HPE geboren. Die mildeste Form von HPE ist gekennzeichnet durch Säuglinge, die mit einer Lippen-Kiefer-Gaumenspalte geboren werden, während die schwerste Form dazu führt, dass Säuglinge in der Regel ihre ersten Lebenswochen nicht überleben.
Obwohl genetische Faktoren bei HPE eine Rolle spielen könnten, könnten auch Umweltfaktoren, einschließlich Virusinfektionen oder Alkoholmissbrauch während der Schwangerschaft, zu dieser Fehlbildung führen. Da der Cholesterinstoffwechsel ebenfalls häufig gestört ist, haben Patienten, deren Körper wegen einer genetischen Störung nicht in der Lage sind, Cholesterin zu produzieren, zwangsläufig HPE.
Professor Willnow und die Forscher am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch erklärten, dass sich das menschliche Gehirn aus dem Neuralrohr entwickelt, das ein einfacher röhrenartiger Zellhaufen im Embryo ist. Bisher haben die Wissenschaftler kein ausreichendes Verständnis dafür, warum Defekte im Cholesterinstoffwechsel zu einer Entwicklungsstörung des Neuralrohrs und zu HPE führen. Die neue Studie könnte jedoch einen möglichen Hinweis liefern.
Die Forscher entdeckten einen Rezeptor, LRP2, der im Neuralrohr gebildet wird und Lipoproteine, die Transportart für das Cholesterin, binden kann. Es ist bemerkenswert, dass dieser Rezeptor auch ein wichtiges Signalmolekül der Vorderhirnentwicklung, das sogenannte Sonic Hedgehog (SHH), bindet.
Die Ergebnisse haben gezeigt, dass der LRP2 - Rezeptor die Anhäufung von SHH im Neuralrohr an einer bestimmten Stelle antreibt und die Entwicklung der Vorderhirnstrukturen initiiert, was die Forscher zu der Annahme verleitet, dass Cholesterin indirekt oder direkt einen entscheidenden Einfluss auf die Kontrolle des Gehirns hat Aktivität dieses einzigartigen Rezeptors. Sie stellen die Hypothese auf, dass die Störungen im Cholesterinstoffwechsel einen Funktionsverlust im LRP2-Rezeptor für die SHH-Signalgebung verursachen.
Geschrieben von Petra Rattue

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