Parkinson: Forscher entdecken den Punkt, an dem Protein Gehirnzellen schädigt

Die Forscher könnten der Ursache der Parkinson-Krankheit näher kommen, nachdem sie den Punkt identifiziert haben, an dem Alpha-Synuclein - ein Protein, von dem man glaubt, dass es eine Schlüsselrolle spielt - für das Gehirn toxisch wird.
Die Forscher fanden heraus, dass eine lösliche Form des Parkinson-verwandten Proteins Alpha-Synuclein den Zelltod des Gehirns auslöst.

Die Erstautorin Dr. Dorothea Pinotsi, Abteilung für Chemieingenieurwesen & Biotechnologie und das Institut für Chemie der Universität Cambridge, UK, und ihre Kollegen veröffentlichen ihre Ergebnisse in der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften.

Die Parkinson-Krankheit ist eine chronische, fortschreitende Bewegungsstörung, die vermutlich durch den Tod von Nervenzellen oder Neuronen ausgelöst wird, hauptsächlich innerhalb einer Gehirnregion, die als Substantia nigra bezeichnet wird - ein Bereichsschlüssel für die Bewegungssteuerung.

Genau das, was den Tod von Neuronen bei Parkinson verursacht, ist unklar, aber Forscher spekulieren, dass eine Ursache anomale Aggregate von Alpha-Synuklein-Protein sind, die sich in Nervenzellen bilden, die auch als Lewy-Körper bekannt sind. Diese gelten als ein Merkmal der Parkinson-Krankheit.

Die Forscher erklären, dass Lewy-Körper entstehen, wenn Alpha-Synuclein sich in die falsche Form faltet, wodurch sie an anderen Proteinen haften bleiben. Dies führt zur Entwicklung von dünnen filamentartigen Strukturen, die als Alpha-Synuklein-Fibrillen bekannt sind.

Laut Dr. Pinotsi ist unklar, ob Alpha-Synuclein-Fibrillen nach ihrer Bildung noch toxisch für Nervenzellen sind.

Überschüssiges lösliches Alpha-Synuclein-Protein verursacht den Zelltod des Gehirns

Um das herauszufinden, verwendete das Team optische "Super-Resolution" -Techniken an lebenden Neuronen von Ratten, die es ihnen erlaubten zu beurteilen, wie die Neuronen auf verschiedene Formen von Alpha-Synuclein reagierten, ohne das Nervengewebe zu schädigen.

Wenn Alpha-Synuclein-Fibrillen in die Neuronen eingeführt wurden, verbanden sie sich mit dem Alpha-Synuclein-Protein, das bereits in der Zelle war, was keine toxische Wirkung erzeugte.

Die Forscher stellten jedoch fest, dass das Hinzufügen einer löslichen Form von Alpha-Synuclein zu den Neuronen nicht mit dem bereits existierenden Protein in der Zelle wechselwirkt, und dies führte zum Absterben der Nervenzellen.

"Also, irgendwie, wenn das lösliche Protein hinzugefügt wurde, erzeugte es diese toxische Wirkung. Der Schaden scheint getan zu werden, bevor sichtbare Fibrillen sogar gebildet werden," erklärt Dr. Pinotsi.

Als nächstes führten die Forscher sowohl die lösliche Form von Alpha-Synuclein als auch die Alpha-Synuclein-Fibrillen in die Neuronen ein. Sie fanden heraus, dass diese Kombination die toxischen Wirkungen, die durch das lösliche Alpha-Synuclein verursacht wurden, überwand; Die Fibrillen zogen die löslichen Proteine ??wie Magnete an, reinigten sie und hemmten ihre Giftigkeit.

Dr. Pinotsi kommentiert ihre Ergebnisse:

"Solche Befunde verändern die Art und Weise, wie wir die Krankheit betrachten, weil die Schädigung der Neuronen passieren kann, wenn in der Zelle einfach extra lösliches Protein vorhanden ist - es ist die überschüssige Menge dieses Proteins, die die toxischen Effekte zu verursachen scheint Tod von Gehirnzellen. "

Laut den Autoren kann überschüssiges lösliches Alpha-Synuclein als Ergebnis von genetischen Faktoren oder Alterung entstehen, obwohl frühere Studien darauf hinwiesen, dass Kopftrauma ebenfalls eine Ursache sein kann.

"Wir können dieser toxischen Wirkung möglicherweise frühzeitig entgegenwirken"

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Gegenwärtig gibt es keine Heilung für die Krankheit. Gegenwärtige Behandlungen helfen Patienten, Symptome zu bewältigen, anstatt den Zustand an den Wurzeln anzugehen.

Aber, so Dr. Pinotsi und Kollegen, könnten ihre Ergebnisse der Tür zu Möglichkeiten zur Prävention von Parkinson und anderen neurodegenerativen Erkrankungen, die abnormale Proteinaggregate wie Alzheimer beinhalten, öffnen.

"Mit diesen optischen Super-Resolution-Techniken können wir wirklich Details sehen, die wir vorher nicht sehen konnten, so dass wir in der Lage sind, dieser toxischen Wirkung in einem frühen Stadium entgegenzuwirken", fügt Dr. Pinotsi hinzu.

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