Nicht dem Verfall preisgegeben

News: Nicht dem Verfall preisgegeben

Es ist ein schleichendes Leiden, das infolge unaufhaltsam absterbender Nervenzellen in verlangsamten Bewegungen, verkrampften Muskeln und einem charakteristischen Zittern in Ruhe mündet. Die Rede ist von der Parkinson-Krankheit, die noch immer als unheilbar gilt. Doch vielleicht gibt es für die Betroffenen nun einen neuen Hoffnungsschimmer: Eine molekulare Anstandsdame, das Protein Hsp70, wirkt offenbar dem langsamen Zerfall der wichtigen Neuronen entgegen - zumindest bei der Taufliege.

Ulrike Knoll

In einem speziellen Gehirnbereich gerät aufgrund sich zersetzender Nervenzellen das fein aufeinander abgestimmte Gleichgewicht zwischen den beiden Botenstoffen Dopamin und Acetylcholin, welche die Bewegungsabläufe vermitteln, aus den Fugen – mit verheerenden Folgen für die betroffene Person: Ein rhythmisches Zittern in Ruhe, verlangsamte Bewegungen und eine gebeugte Körperhaltung gehen oftmals mit einem maskenartigen Gesichtsausdruck, vegetativen Symptomen, depressiver Verstimmung und dem Verlust intellektueller Fähigkeiten einher.

Diese Symptome sind als eindeutige Anzeichen der Schüttellähmung oder Parkinson-Krankheit zu interpretieren. Auf zellulärer Ebene sind zudem bestimmte Einschlüsse im Gehirn charakteristisch, die so genannten Lewy-Bodies. Als Schlüsselkomponente enthalten sie alpha-Synuclein, ein Protein mit zerstörerischer Wirkung: Im Überschuss abgelesen löst es bei Fliegen einen ähnlichen Verlust dopaminerger Nervenzellen aus, wie er bei Parkinson-Patienten auftritt.

Pavan Auluck und seine Kollegen von der University of Pennsylvania sowie Nancy Bonini vom Howard Hughes Medical Institut fragten sich nun, ob es möglicherweise natürliche Substanzen gibt, die den Zerfall der Nervenzellen verlangsamen oder gar zum Stillstand bringen können. Im Visier hatten sie dabei das Protein Hsp70, das seine schützende Wirkung bereits gegenüber dem neurotoxischen Polyglutamin unter Beweis gestellt hatte. Hsp70 zählt zu den so genannten Chaperonen, welche die richtige Faltung anderer Eiweißmoleküle penibel überwachen – ohne diese molekularen Anstandsdamen wäre die Mehrheit von neu entstehenden Aminosäureketten hoffnungslos verknäult.

Als Modellorganismus für ihre Untersuchung wählten die Forscher die Taufliege Drosophila melanogaster aus, wobei sie einige Exemplare mit den Genen für das menschliche Hsp70 und alpha-Synuclein ausstatteten, während die Kontrollgruppe nur die letztere Erbanlage aufwies. Und die Ergebnisse fielen eindeutig aus: Fliegen, die lediglich alpha-Synuclein produzierten, verloren innerhalb von 20 Tagen über die Hälfte ihrer dopaminergen Nervenzellen. Ihre gleich alten Artgenossen, die über beide Gene verfügten, zeigten hingegen gänzlich unversehrte Neuronen. Zwar konnten die Wissenschaftler auch bei ihnen die charakteristischen Lewy-Bodies nachweisen, doch offenbar hatte Hsp70 die giftige Wirkung von alpha-Synuclein erfolgreich ausgehebelt.

Bei einer weiteren Gruppe von Taufliegen schalteten die Forscher gezielt das Protein Hsc4 aus, welches das Gegenstück zum menschlichen Hsp70 darstellt. Und jene Tiere reagierten äußerst empfindlich auf alpha-Synuclein: Bereits einen Tag alte Organismen zeigten einen deutlichen Verlust an intakten Neuronen. Den Chaperonen kommt demnach eine zentrale Bedeutung zu, da sie vermutlich die dopaminergen Nervenzellen vor dem zerstörerischen alpha-Synuclein schützen. Möglicherweise sind sie in der Lage, jene falsch gefaltete, giftige Verbindung in eine harmlose Form zu überführen, spekulieren die Forscher.

Zwar besteht zwischen der Taufliege und dem Menschen eine große evolutionäre Kluft, dennoch hoffen die Wissenschaftler, dass der schützende Effekt der Chaperone nicht allein auf Drosophila beschränkt ist. In einem ersten Schritt gelang es ihnen bereits, in den Gehirngeweben von Parkinson-Kranken und anderen Patienten mit anormalen alpha-Synuclein-Anhäufungen sowohl Hsp70 als auch seinen Kollegen Hsp 40 nachzuweisen. Diese Entdeckung stimmt die Forscher optimistisch, dass ihre Ergebnisse auch auf den Menschen übertragbar sein könnten.