Tödlicher Verkehrsstau

News: Tödlicher Verkehrsstau

Besonders für eine Nervenzelle mit ihrem langen Zellfortsatz ist ein funktionierender Transportweg überlebenswichtig. Bricht die Verkehrsroute zusammen, stirbt die Zelle ab. So geschieht es auch bei Alzheimer-Patienten, in deren Nervenzellen ein wichtiger Bestandteil eines "Halte-Enzyms" - an dem sich die wandernden Zellbestandteile entlang hangeln - abgeschnitten wird.

Dagmar Knopf

Im Gehirn von Patienten mit der Alzheimer-Krankheit häuft sich das Peptid Amyloid-beta in den Regionen an, in denen massenhaft Nervenzellen absterben. Die Folge ist eine fortschreitende Demenz, die, nachdem sie die Stadien von Vergesslichkeit und geistiger Verwirrung hinter sich gelassen hat, den Patienten völlig hilfsbedürftig macht.

Welche Rolle das Vorläufermolekül APP (amyloid precursor protein) in diesem Zusammenhang spielt, untersuchte das Team um Lawrence Goldstein von der University of California in San Diego. In Mausneuronen konnten die Forscher zeigen, dass APP als Anheftungspunkt für einen molekularen Motor – das Protein Kinesin – dient. Kinesin wiederum transportiert kleine Proteinpäckchen vom Zellkörper aus auch an die entlegensten Stellen der langgestreckten Nervenzelle. Dieser Transportmechanismus ist lebensnotwendig, da sonst jede Kommunikation über die weiten Strecken zusammenbrechen würde.

Doch wie erreicht die Botschaft von einem fehlerhaften Transportweg den weit entfernt liegenden Zellkern, der den zellulären Selbstmord einläutet? Auch diese Aufgabe scheint APP zu übernehmen, wie Goldstein herausfand. Verliert das Enzym einen wichtigen Bestandteil – das C-Ende –, kann es das Motorprotein Kinesin nicht mehr an sich binden, und der Transport kommt zum Erliegen. Dass das tödliche Signal vom losgelösten C-Terminus ausgehen muss, zeigten Studien an der Taufliege (Drosophila melanogaster). Während hier ein Überschuss des Vorläuferproteins APP, das sowohl die Amyloid-beta-Region als auch den C-Terminus enthält, zum neuronalen Ende führt, bewirkt APP allein mit dem Amyloid-beta-Abschnitt dies nicht.

"Unsere Ergebnisse legen nahe, dass es möglicherweise die den C-Terminus befreiende Spaltung ist, die das Signal zum Sterben zum Zellkörper zurückschickt", gibt Goldstein zu bedenken. Nun wollen sich die Forscher auf die Suche nach dem mysteriösen Signal machen, das die verwundeten Nervenzellen in den Tod treibt.