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News: Ein neues Puzzle-Teil bei Chorea Huntington

Trotz Gentechnik und moderner Medizin geben viele Krankheiten den Wissenschaftlern immer noch Rätsel auf. So auch die Chorea Huntington, eine erbliche Störung bestimmter Gehirnbereiche. Ursache der Krankheit ist ein Gendefekt, der zur Herstellung eines Proteins führt, dessen Ende die Aminosäure Glutamin wiederholt enthält. Das veränderte Protein verklebt und zerfällt in Fragmente, die sich in den Nervenzellen zu Klumpen vereinen und den Zellen so schaden. Neue Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die Bruchstücke des Proteins auch in den Enden der Nervenfasern ansammeln und hier die Kommunikation zwischen den Zellen beeinflussen.
Die Chorea Huntington ist eine dominant vererbte Erkrankung des zentralen Nervensystems, die sich in psychischen Störungen und ungebremsten unwillkürlichen Bewegungen äußert. In Westeuropa und Nordamerika leiden etwa sieben von 100 000 Frauen und Männern an der Krankheit, die sich in ihrem Verlauf zunehmend verschlimmert. Sie ist weder heilbar, noch gibt es wirksame Behandlungsmethoden dagegen.

Wissenschaftler vermuten, dass die Krankheit durch einen genetischen Defekt in dem Gen verursacht wird, das für das Huntingtin codiert – das für die Krankheit verantwortliche Protein. In dem mutierten Gen tritt das Basentriplett mehrmals hintereinander auf. Dadurch entsteht ein verändertes Protein, das als Ursache der wiederholten Basensequenz um mehrere Glutamin-Amminosäuren verlängert ist. Das so veränderte Eiweiß wird zwar in einer Vielzahl von Organen, darunter auch dem Herz und der Leber, synthetisiert, verursacht jedoch nur im Striatum und der Gehirnrinde Störungen und den Ausfall von bestimmten Neuronen, die für die Wahrnehmung und die Bewegungskoordination verantwortlich sind.

Tödlich für die Zellen wird das Huntingtin allerdings erst, wenn es verklebt und in kleinere Fragmente zerfällt, welche die wiederholte Aminosäure tragen. Denn beim Menschen verklumpen die Fragmente und sammeln sich in den Nervenzellen des Gehirns von Huntington-Patienten an, wodurch sie dessen Funktion beeinträchtigen. Abweichend von dieser Annahme gehen andere Forscher jedoch davon aus, dass die Klumpen aus verändertem Protein nur Nebenprodukte der Krankheit sind und im Gegenteil die Zelle schützen, indem sie die mutierten, schädlichen Proteine an sich ziehen. Die Wissenschaftler rätseln außerdem darüber, warum die Huntingtine nur Nerven- und nicht auch andere Zellen schädigen und, obwohl sie in vielen Neuronen vorhanden sind, nur manche von ihnen töten.

Der Neurologe Xiao-Jiang Li von der School of Medicine der Emory University und seine Mitarbeiter stießen nun zwar nicht auf des Rätsels Lösung, lieferten jedoch ein weiteres Puzzle-Teil für das erhoffte Bild über die Hintergründe der mysteriösen Krankheit. Als sie vom Huntington-Defekt betroffene Nervenzellen untersuchten, entdeckten die Forscher, dass nicht nur in den Kernen bestimmter Nervenzellen größere Ansammlungen des veränderten Proteins vorhanden sind, sondern sich auch winzige Klumpen in den Enden der feinen Nervenstränge finden – den so genannten Axonen (Nature Genetics vom August 2000). Diese übertragen Nervensignale zwischen den Neuronen und spielen daher eine wichtige Rolle in der Informationsübertragung im Gehirn. An den Verbindungsstellen zu anderen Zellen besitzen die Axone kleine Bläschen, die mit Neurotransmittern gefüllt sind. Auf einen Nervenimpuls hin können die Botenstoffe dann freigesetzt werden und so das Signal auf die nächste Zelle übertragen.

Die Wissenschaftler fanden nun heraus, dass die schädlichen Fragmente die Speicherung des Neurotransmitters in den Bläschen beeinträchtigen. Ihrer Ansicht nach verhindern die Bruchstücke der Huntingtine wahrscheinlich, dass sich die Botenstoffe aus den Vesikeln freisetzen. "Das könnte bedeuten, dass die befallenen Neuronen mit bestimmten Enzymen oder Proteinen ausgestattet sind, die den toxischen und mutierten Protein-Fragmenten eine günstige Umwelt bieten, in der sie sich ansammeln können und so die neuronale Kommunikation stören", meint Li. "Wenn das der Fall ist, könnten Medikamente entwickelt werden, welche diese bestimmten Enzyme oder Proteine angreifen, um ein Verkleben und den Zerfall zu verhindern, der die toxischen Bruchstücke und ihre Ansammlung im Gehirn verursacht."

Bei ihren Labormäusen entdeckten die Forscher außerdem, dass sich die Aggregate aus mutierten Proteinfragmenten bereits in den Nervenzellen befinden, bevor sich erste auffällige Gehirnstörungen bemerkbar machen. Anhand der Klumpen könne man so die Krankheit bereits erkennen, bevor sie ausbricht und außerdem anhand dieses Angriffspunktes zielgerichtet behandeln, meint Li.

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