Parkinson: Von Hefen lernen

Freitag, 15. August 2008, 0:00 • Rubrik Chemie, Medizin.

Bei der Parkinsonschen Krankheit kommt es zum Absterben von Gehirnzellen, in denen sich Proteinablagerungen gebildet haben. Diese Ablagerungen sind nicht unangreifbar, hat eine internationale Forschergruppe erstmals zeigen können. Ein Protein aus Hefepilzen kann die Bildung der typischen Fibrillen verhindern und sie nachträglich wieder auflösen.

Christophe Lo Bianco, einer der Hauptautoren der Studie an der EPFL, erforscht gentherapeutische Ansätze zur Behandlung des Morbus Parkinson. Foto: EPFL

Zugleich bremst das Hefeprotein – zumindest im Tiermodell – auch den Untergang der Gehirnzellen, berichten die Forscher um Patrick Aebischer von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne im “Journal of Clinical Investigation”. Grundsätzlich erscheine es daher denkbar, das Protein mit der Bezeichnung Hsp104 gegen die Parkinsonsche Krankheit und andere neurodegenerative Erkrankungen einzusetzen. Allerdings seien noch viele offene Fragen zu klären.

In Mitteleuropa erkranken schätzungsweise 1 bis 2 Promille der Bevölkerung am Morbus Parkinson. Bei den Patienten sterben allmählich Nervenzellen in den Basalganglien des Gehirns ab, die den Botenstoff Dopamin produzieren und an der Steuerung von Bewegungen beteiligt sind. Zu den Folgen gehören Zittern, Muskelsteifigkeit und die Blockade von Bewegungsfolgen, die normalerweise wie von selbst ablaufen.

Ein typisches Merkmal der Krankheit sind Ablagerungen des Proteins alpha-Synuclein in den betroffenen Nervenzellen. Welche Rolle diese Ablagerungen im Krankheitsgeschehen spielen, ist noch unklar. Ähnlich strukturierte, aber aus anderen Proteinen bestehende Ablagerungen treten auch bei weiteren Erkrankungen des Zentralnervensystems auf.

Tierische Zellen können nur im begrenzten Maße mit solchen “verklumpten” Proteinen umgehen. Ganz anders Pilze, Pflanzen und Bakterien: Sie besitzen mit Hsp104 ein Werkzeug, das aus der Form gegangenen Proteinen wieder zu einer normalen Gestalt verhelfen und damit ihre Funktionstüchtigkeit wiederherstellen kann. Aebischer und Kollegen untersuchten nun, ob Hsp104 dieses Kunststück auch mit alpha-Synuclein vollbringt.

Die Forscher schleusten das Gen für eine Form des menschlichen alpha-Synuclein (A30P) in die Basalganglien von Ratten ein. Binnen sechs Wochen gingen 33 Prozent der dortigen dopaminproduzierenden Zellen zugrunde. Begleitet wurde der Niedergang wiederum von den typischen Proteinablagerungen. War mit dem Gen für alpha-Synuclein aber auch das Gen für Hsp104 übertragen worden, betrug der Zellverlust nur etwa 13 Prozent und die Ablagerungen waren schwächer ausgeprägt.

Weitere Versuche im Reagenzglas bestätigten, dass Hsp104 in der Lage ist, bereits die Bildung kleiner Gruppen von alpha-Synuclein-Molekülen zu verhindern, die möglicherweise das eigentliche “Zellgift” darstellen. Aber auch größere, fibrillenartige Aggregate vermag das Protein aufzulösen und dabei sogar mit tierischen Hsp-Proteinen zu kooperieren. Angesichts dieser Eigenschaften sollte untersucht werden, ob sich das Hsp104 zur Behandlung und möglicherweise sogar zur Linderung der Parkinsonschen Krankheit nutzen lasse, schließen die Forscher.

Forschung: Christophe Lo Bianco, Hilal Lashuel und Patrick Aebischer, Institutionen för experimentell medicinsk vetenskap, Lunds universitet, und Brain Mind Institute, École Polytechnique Fédérale de Lausanne; James Shorter, Department of Biochemistry and Biophysics, University of Pennsylvania School of Medicine, Philadelphia; und andere

Veröffentlichung Journal of Clinical Investigation, DOI 10.1172/JCI35781

WWW:
Laboratoire d’Étude de la Neurodégénérescence, EPFL
Institutionen för experimentell medicinsk vetenskap, Lunds universitet
alpha-Synuclein in Parkinson’s Disease
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