Wissenschaftler decken den Zellmechanismus auf, der bei ALS eine Schlüsselrolle spielt

Wissenschaftler haben einen Mechanismus entdeckt, der Defekte in einer Gruppe von Gehirnzellen verursacht, die für die Entwicklung von ALS oder der Lou Gehrig-Krankheit entscheidend sind. Die Forscher hoffen, dass die Entdeckung zu einem neuen Ziel für die Behandlung dieser und anderer neurodegenerativer Erkrankungen führt, die eine ähnliche Ursache haben könnten.
ALS ist eine Krankheit, die allmählich Gehirnzellen zerstört, die die Muskelbewegung kontrollieren.

Das Team um Hande Özdinler, Assistenzprofessor an der Ken und Ruth Davee Abteilung für Neurologie an der Northwestern University in Chicago, IL, berichtet über die Ergebnisse in der Zeitschrift Zerebraler Kortex.

Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) wurde erstmals öffentlich bekannt, als ein amerikanischer Baseballspieler namens Lou Gehrig 1941 an der Krankheit starb.

ALS ist eine Krankheit, die allmählich Motorneuronen zerstört - die Gehirnzellen, die die Muskelbewegung kontrollieren - was zu zunehmender Muskelschwäche, gestörter Sprache, Problemen mit Schlucken und Atmen und schließlich zu Lähmung und Tod führt.

ALS verläuft bei verschiedenen Menschen unterschiedlich schnell - die durchschnittliche Lebenserwartung nach Diagnosestellung liegt zwischen 2 und 5 Jahren.

Studie erklärt, warum obere motorische Neuronen anfällig für Degeneration sind

In früheren Arbeiten hatte Prof. Ozdinler die wichtige Rolle von oberen Motoneuronen - einer kleinen Gruppe von Neuronen im Gehirn - bei der Entwicklung von ALS festgestellt.

In dieser neuesten Studie beginnt das Team zu erklären, warum diese Gruppe von Neuronen - die nur etwa 150.000 der 2 Milliarden Zellen im Gehirn ausmachen - anfällig für Degeneration ist.

Sie entwickelten ein neues Mausmodell für die Untersuchung der oberen Motoneurone und fanden heraus, dass ein zunehmender Stress im Endoplasmatischen Retikulum (ER) eine der Ursachen für den Tod des oberen Motoneurons ist. Das ER ist eine Zellkomponente, die als eine Stelle für die Herstellung von Proteinen und Lipiden dient.

Das neue Modell ist eine Rasse von Mäusen, denen das UCHL1-Gen fehlt. Frühere Studien haben Mutationen in diesem Gen mit motorischen Defekten bei menschlichen Patienten in Verbindung gebracht. Unter Verwendung von Zellkulturen und dem neuen Mausmodell fand das Team heraus, dass der Verlust der UCHL1-Proteinfunktion die Proteinregulationswege, den ER-Stress und das Überleben des oberen Motoneurons beeinflusst.

Professor Ozdinler kommentiert das Ergebnis:

"Jetzt, da wir die Bedeutung der oberen Motoneuronen schätzen, müssen wir Therapien entwickeln, die ihr Überleben verbessern. Diese Studie gibt uns ein Ziel, dem wir folgen müssen, um uns einen Schritt näher zum Aufbau effektiver Behandlungsstrategien zu bringen."

Erkenntnisse könnten Auswirkungen auf Parkinson, Alzheimer haben

Prof. Ozdinler sagt, während andere Arten von Gehirnzellen den oberen Motoneuronen weit überlegen sind, ist ihre Funktion lebenswichtig. Sie erklärt:

"Sie agieren als Sprecher des Gehirns, indem sie die Botschaft des Gehirns zu den Rückenmarkszielen sammeln, integrieren, übersetzen und übermitteln, und auf diese Weise initiieren und modulieren sie willkürliche Bewegungen."

Früher glaubten Wissenschaftler, dass spinale Motoneurone bei ALS wichtiger waren und dass die oberen motorischen Neuronen eine sekundäre Rolle spielten.

Das Team glaubt, dass die Ergebnisse auch auf andere neurodegenerative Erkrankungen, die teilweise durch ER-Stress verursacht werden, wie Parkinson und Alzheimer, Anwendung finden könnten.

ALS war in den letzten Tagen in den Schlagzeilen, als Videos der Ice Bucket Challenge der ALS Association 2014 im Internet viral wurden. Und in der neueren Version des Films Die Theorie von AllemWir haben gesehen, wie der Physiker und Kosmologe Stephen Hawking - der seit 50 Jahren mit ALS zusammenlebt - und seine Frau die Herausforderungen in den ersten Jahren bewältigt haben.

Eine weitere Theorie zur Entwicklung von ALS ist die Gerüstdestabilisierungshypothese. Dies schlägt vor, dass die Krankheit ausgelöst wird, wenn der Reinigungsprozess innerhalb der Gehirnzellen nicht mit der Geschwindigkeit mithalten kann, mit der Abfall erzeugt wird.

Im Oktober 2014, Medizinische Nachrichten heute gelernt, wie eine erhöhte Protein-Instabilität eine Ursache für ALS sein kann. Die Forscher fanden heraus, dass verschiedene Mutationen in einem bestimmten Gen - SOD1 - Instabilität in SOD-Proteinen verursachen können, was bedeutet, dass sie sich nicht richtig falten und in Gehirnzellen schneller ansammeln können, als der Reinigungsprozess bewältigen kann.

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