News: Bindeglied des Vergessens
Die Nervenzellen von Alzheimer-Kranken veröden in Gegenwart spezifisch auftretender Eiweißansammlungen unbekannter Ursache. Ein schneidender Enzym-Beweis erhellt nun einige Zusammenhänge.
Manchmal vergehen viele Jahrzehnte, bis aus der frühen Kenntnis augenfälliger Krankheitssymptome einleuchtende Zusammenhänge erkennbar werden, an denen vielleicht einmal eine sinnvolle Therapie ansetzen könnte. Ein Beispiel: die Alzheimer-Erkrankung.
Jene für die Krankheit charakteristischen Proteinansammlungen im Gehirn von Betroffenen – die beta-Amyloid-Plaques sowie die tau-Neurofibrillen – sind seit langer Zeit bekannt: Sie wurden bereits 1906 von Alois Alzheimer beschrieben. Welches dieser beiden offensichtlichen Krankheitsmerkmale aber Ursache und welches Folge der Erkrankung ist, blieb ebenso ungeklärt wie die Frage, was beide mittelbar verbindet.
Und das, trotzdem sich in Jahren der Forschung mehr und mehr Detailwissen ansammelte. Gezeigt wurde beispielsweise längst, dass die Neurofibrillen aus krankhaft verändertem Tau-Protein bestehen, welches sich innerhalb betroffener Gehirnzellen verdrillt und ablagert. Gesundes Tau ist normalerweise mit dafür verantwortlich, die innere Struktur einer Nervenzelle aufrecht zu erhalten und zu stabilisieren. Was aus funktionsfähigem Tau die verklumpende Variante macht, blieb unbekannt. Auffällig ist nur, dass eines der beiden Enden gesunder Tau-Eiweiße die fatale Neurofibrillenbildung zu bremsen scheint.
Nicht erst seit jüngster Zeit lag auch nahe, dass an der fibrillenfördenden Tau-Entartung die beta-Amyloid-Plaques mitschuldig sein könnten – ohne dass dies tatsächlich auch bewiesen wurde. Die kugelförmigen Plaques sammeln sich, als zweites auffälliges Merkmal des Krankheitsbildes, außerhalb der Gehirn-Nervenzellen von Alzheimer-Patienten an. Für Nervenzellen ist beta-Amyloid pures Gift, zudem aktiviert es eine Caspase: ein enzymatisches Schneidwerkzeug, welches Eiweiße in Zellen zerlegt, die sich dem zellulären Freitod geweiht haben.
Lester Binder und seine Kollegen von der Northwestern University kombinierten diese jüngsten Erkenntnisse zu Tau und beta-Amyloid – und zählten eins und eins zusammen. Könnte die beta-Amyloid-induzierte Caspase in betroffenen Nervenzellen das dort vorhandene Tau-Protein zerlegen und so die Neurofibrillenbildung einleiten? Tatsächlich schneidet, wie die Forscher zeigten, Caspase das gesunde Tau-Protein an einer bestimmten Stelle nahe des Protein-Endes – und das abgeschnittene Tau-Fragment lagerte sich deutlich häufiger zu neurofibrillenähnlichen Strukturen zusammen.
Dies, so belegten die Forscher weiter, geschieht offenbar auch in den geschädigten Gehirnzellen von Alzheimer-Patienten: Binder und seine Kollegen produzierten einen spezifischen Antikörper, der ausschließlich das durch Caspase abgeschnittene Tau-Fragment bindet. In Gehirnschnitt-Präparaten von an der Alzheimer-Krankheit Verstorbenen reagierte dieser Antikörper eindeutig – tatsächlich enthalten deren geschädigte Gehirnzellen demnach die Caspase-gestutzte Form des Tau-Proteins.
Die Ursache der Tau-Neurofibrillen sind demnach tatsächlich die beta-Amyloid-Plaques – beziehungsweise die unter ihrer Direktive agierenden Caspase-Enzyme. Ob der Zusammenhang zwischen Caspase und Tau-Fragmentbildung für den programmierten Nervenzelltod eine grundlegende Funktion hat, müsse laut Binder zunächst noch untersucht werden. Viel Arbeit bleibt also – immerhin aber böten die neuen Ergebnisse nun aber, so Binder, "Angriffspunkte für zukünftige Untersuchungen und Therapieansätze".
Jene für die Krankheit charakteristischen Proteinansammlungen im Gehirn von Betroffenen – die beta-Amyloid-Plaques sowie die tau-Neurofibrillen – sind seit langer Zeit bekannt: Sie wurden bereits 1906 von Alois Alzheimer beschrieben. Welches dieser beiden offensichtlichen Krankheitsmerkmale aber Ursache und welches Folge der Erkrankung ist, blieb ebenso ungeklärt wie die Frage, was beide mittelbar verbindet.
Und das, trotzdem sich in Jahren der Forschung mehr und mehr Detailwissen ansammelte. Gezeigt wurde beispielsweise längst, dass die Neurofibrillen aus krankhaft verändertem Tau-Protein bestehen, welches sich innerhalb betroffener Gehirnzellen verdrillt und ablagert. Gesundes Tau ist normalerweise mit dafür verantwortlich, die innere Struktur einer Nervenzelle aufrecht zu erhalten und zu stabilisieren. Was aus funktionsfähigem Tau die verklumpende Variante macht, blieb unbekannt. Auffällig ist nur, dass eines der beiden Enden gesunder Tau-Eiweiße die fatale Neurofibrillenbildung zu bremsen scheint.
Nicht erst seit jüngster Zeit lag auch nahe, dass an der fibrillenfördenden Tau-Entartung die beta-Amyloid-Plaques mitschuldig sein könnten – ohne dass dies tatsächlich auch bewiesen wurde. Die kugelförmigen Plaques sammeln sich, als zweites auffälliges Merkmal des Krankheitsbildes, außerhalb der Gehirn-Nervenzellen von Alzheimer-Patienten an. Für Nervenzellen ist beta-Amyloid pures Gift, zudem aktiviert es eine Caspase: ein enzymatisches Schneidwerkzeug, welches Eiweiße in Zellen zerlegt, die sich dem zellulären Freitod geweiht haben.
Lester Binder und seine Kollegen von der Northwestern University kombinierten diese jüngsten Erkenntnisse zu Tau und beta-Amyloid – und zählten eins und eins zusammen. Könnte die beta-Amyloid-induzierte Caspase in betroffenen Nervenzellen das dort vorhandene Tau-Protein zerlegen und so die Neurofibrillenbildung einleiten? Tatsächlich schneidet, wie die Forscher zeigten, Caspase das gesunde Tau-Protein an einer bestimmten Stelle nahe des Protein-Endes – und das abgeschnittene Tau-Fragment lagerte sich deutlich häufiger zu neurofibrillenähnlichen Strukturen zusammen.
Dies, so belegten die Forscher weiter, geschieht offenbar auch in den geschädigten Gehirnzellen von Alzheimer-Patienten: Binder und seine Kollegen produzierten einen spezifischen Antikörper, der ausschließlich das durch Caspase abgeschnittene Tau-Fragment bindet. In Gehirnschnitt-Präparaten von an der Alzheimer-Krankheit Verstorbenen reagierte dieser Antikörper eindeutig – tatsächlich enthalten deren geschädigte Gehirnzellen demnach die Caspase-gestutzte Form des Tau-Proteins.
Die Ursache der Tau-Neurofibrillen sind demnach tatsächlich die beta-Amyloid-Plaques – beziehungsweise die unter ihrer Direktive agierenden Caspase-Enzyme. Ob der Zusammenhang zwischen Caspase und Tau-Fragmentbildung für den programmierten Nervenzelltod eine grundlegende Funktion hat, müsse laut Binder zunächst noch untersucht werden. Viel Arbeit bleibt also – immerhin aber böten die neuen Ergebnisse nun aber, so Binder, "Angriffspunkte für zukünftige Untersuchungen und Therapieansätze".
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