Spektrum der Wissenschaft 3/2014
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Eine knappe Million Menschen in Deutschland leiden an Alzheimerdemenz – Epidemiologen zufolge könnte sich diese Zahl bis zur Jahrhundertmitte sogar noch verdoppeln. Ein typisches Kennzeichen der Erkrankung sind die so genannten Plaques in den Gehirnen der Patienten. Dabei handelt es sich um Anhäufungen falsch gefalteter Amyloid-Beta-Proteine, welche die Hirnzellen schädigen, bis diese schließlich absterben. Der Prozess beginnt bereits viele Jahre vor dem Auftreten der ersten Symptome.

Doch wie kommt es zu der folgenschweren Verklumpung? Weltweit suchen Forscher nach der Antwort auf diese Frage. Jetzt zeichnet sich ein Paradigmenwechsel auf dem Gebiet ab, berichten Lary C. Walker von der Emory University in Atlanta und Mathias Jucker vom Hertie-Institut für klinische Hirnforschung in Tübingen in der aktuellen Ausgabe von "Spektrum der Wissenschaft". Sie konnten nachweisen, dass falsch gefaltete Amyloid-Beta-Proteine allein durch ihre besondere Form anderen Exemplaren dieses Eiweißes die krank machende Gestalt aufzwingen und miteinander verklumpen. Bereits kleine lösliche "Keime" deformierter Proteine in geringer Konzentration genügen, um in den Gehirnen von Versuchstieren den fatalen molekularen Dominoeffekt anzustoßen. Das bedeutet: Alzheimer breitet sich über ähnliche Mechanismen im Gehirn aus wie Prionenerkrankungen.

Prionen sind die prototypischen Beispiele für abnormal gefaltete Proteine, die andere Proteine dazu bringen, sich ebenfalls zu deformieren – und zusammenzuballen. Die "klassischen" Prionenerkrankungen wie Rinderwahnsinn und Creutzfeldt-Jakob sind ansteckend, Demenzen wie Morbus Alzheimer nach heutigem Wissensstand nicht. Dies ist möglicherweise jedoch der einzige wesentliche Unterschied.

Das neue Verständnis von Alzheimer als "prionenartige keiminduzierte Proteinverklumpung" könnte dazu beitragen, die Erkrankung künftig weit früher zu diagnostizieren und möglicherweise gar ihre Entstehung zu verhindern: indem man die pathologische Kettenreaktion schon an ihrem Ausgangspunkt unterbindet. Und auch andere neurodegenerative Störungen wie Parkinson, die sich ähnlich im Gehirn ausbreiten, könnten wir bald besser verstehen und hoffentlich eines Tages auch effektiv therapieren.

Nach neusten Erkenntnissen spielt der Prionenmechanismus ebenfalls bei Proteinen eine Rolle, welche die Aktivität von Genen regulieren, sowie bei Krebsformen, die auf ein Zusammenklumpen des tumorunterdrückenden Proteins p53 zurückgehen. Vermutlich werden Forscher in Zukunft noch weitere Erkrankungen identifizieren, die mit einer solchen prionenartigen Ausbreitung von Proteinstrukturen einhergehen.