Forscher enthüllen Transfer pathogener Proteine im Gehirn von Parkinson-Patienten
Eine EU-finanzierte Studie enthüllt, wie die Parkinson-Krankheit mithilfe pathogener Proteine die Wirtszellen nach und nach zerstört und sich dadurch allmählich im Nervensystem des Betroffenen ausbreitet. Die Entdeckung könnte dazu beitragen, neue Therapien für neurodegenerative Erkrankungen zu entwickeln. Die Studie wurde im Journal of Clinical Investigation veröffentlicht und im Rahmen des Projekts PROSPECTS (Proteomics specification in time and space) finanziert, das mit fast 12 Mio. EUR unter dem Siebten Rahmenprogramm (RP7) der EU gefördert wurde. Die Fehlfaltung pathogener Proteine in Nervenzellen des Gehirns ist eine der Hauptursachen für die Entstehung der Parkinson-Krankheit. Wie die Studie zeigt, verläuft die Übertragung der pathogenen Alpha-Synuklein-Proteine ähnlich wie bei Prionen. Dieser Infektionsweg wurde zuerst als typisch für die bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE, auch Rinderwahn oder Creutzfeld-Jakob-Krankheit) beschrieben. "Die Entdeckung wird enorm dazu beitragen, die potenzielle Rolle des Zell-Zell-Transfers von Alpha-Synuklein-Proteinen bei der Pathogenese der Parkinson-Krankheit zu erhellen, und die Ergebnisse haben uns außerordentlich beeindruckt", erklärt Professor Patrik Brundin von der Universität Lund in Schweden, Leiter eines Forscherteams aus Dänemark, Frankreich und Portugal. Vorangegangene Studien hatten nahe gelegt, dass Alpha-Synuklein-Proteine sich nach und nach in gesunden neuen Neuronen ansammeln, die zuvor in Gehirne von Parkinson-Patienten transplantiert worden waren. Dies wiederum stützt die Hypothese der Arbeitsgruppe, dass zwischen den Zellen ein Proteintransfer stattfindet. Die Theorie wurde inzwischen im Rahmen von Zellkulturversuchen geprüft. Wie es in der Studie heißt, "wurde an mehreren Zellkulturen und In-vivo-Modellen demonstriert, dass Alpha-Synuklein-Proteine zwischen Zellen wandern und sich vermehren, indem sie mit dem Zytoplasma-Pool von Alpha-Synuklein-Proteinen in der Zielzelle interagieren und dort Aggregate bilden." Weiter hat man damit offenbar "den ersten Nachweis erbracht, dass vermehrungsfähige Alpha-Synuklein-Proteine Aggregate bilden, sobald der Zell-Zell-Transfer im Kokultursystem der Zelle stattgefunden hat." Die Forscher gehen davon aus, dass ein solcher Vermehrungs- oder Nukleationsprozess ein zentraler Prozess ist und eine mögliche Informationsvorlage bei der Ausbreitung pathogener Alpha-Synuklein-Proteine darstellt." Auch bewirkt die "Vermehrung fehlgefalteter Alpha-Synuklein-Proteine, nach deren Vorlage (Template) sich ursprünglich nicht gefaltete Alpha-Synuklein-Proteine in den Zielzellen falten, dass auch andere Teile des Nervensystems von Parkinson-Patienten von der Alpha-Synuklein-Pathologie betroffen werden." Dr. Christian Hansen vom Institut für neurologische Forschung der Universität Lund am Wallenberg Neuroscience Centre erklärt die Bedeutung der Erkenntnisse: "Wir konnten zeigen, dass Alpha-Synuklein-Proteine sich nicht nur zwischen Zellen ausbreiten können, sondern dass das transferierte Protein Aggregate von Alpha-Synuklein-Proteinen in der Zielzelle bildet", und fügt hinzu, dass "dies ein wichtiger Mechanismus für die Übertragung der Krankheit" sei. Die Theorie des Zell-Zell-Transfers bestätigte Elodie Angot, Mitarbeiter von Dr. Hansen und Studienleiter für Tierversuche, in Transplantationsversuchen mit Mäusen. "Sechs Monate nach der Transplantation gesunder Dopaminneuronen in Parkinson-Modelle wiesen wir humane Alpha-Synuklein-Proteine in den neuen Nervenzellen nach, was auf einen Zell-Zell-Transfer von erkrankten Neuronen der Maus auf die frisch transplantierten Nervenzellen hindeutet." Die Ergebnisse stützen die These der Forscher, dass Proteine Aggregate bilden, nachdem sie die Zellmembran passiert haben, und somit zur Pathogenese neurodegenerativer Erkrankungen beitragen. Professor Brundin schlussfolgert daraus: "Auf der Suche nach den Mechanismen, wie neurodegenerative Prozesse im gesamten Nervensystem von Parkinson-Patienten fortschreiten, sind wir nun einen immensen Schritt weiter gekommen. Nicht zuletzt eröffnen sich damit neue Behandlungsmöglichkeiten, um Ausbreitung, Fortschritt und damit auch die sich verschlechternde Symptomatik der Erkrankung aufzuhalten."Weitere Informationen unter: PROSPECTS: http://www.prospects-fp7.eu/ Lund University: http://www.lunduniversity.lu.se/ Journal of Clinical Investigation: http://www.jci.org/
Länder
Dänemark, Frankreich, Portugal, Schweden