Alzheimer, Parkinson und Huntington beeinflussen Gehirnzellen auf ähnliche Weise

Neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson und Huntington sind mit abnormal gefalteten Proteinen verbunden, die Klumpen in Gehirnzellen bilden. Diese Klumpen breiten sich von Zelle zu Zelle aus und führen schließlich zum Zelltod. Alle drei Krankheiten sind fortschreitend, schwächend und unheilbar.

Jetzt zeigt eine neue Studie an der Loyola University in Chicago, dass, obwohl an jeder Krankheit unterschiedliche Proteine ​​beteiligt sind - Tau bei Alzheimer, Alpha-Synuclein bei Parkinson und Huntingtin bei Huntington -, alle auf ähnliche Weise Hirnzellen schädigen.

Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Acta Neuropathologicazeigen die Prozesse, durch die sich neurodegenerative Erkrankungen ausbreiten und normale Gehirnfunktionen stören können. Die Studie unterstützt auch die Annahme, dass eine Art der Behandlung für alle drei neurodegenerativen Erkrankungen wirksam sein könnte.

"Eine mögliche Therapie würde die Steigerung der Fähigkeit einer Gehirnzelle beinhalten, einen Klumpen von Proteinen und beschädigten Vesikeln abzubauen", sagte der leitende Autor Edward Campbell, Ph.D.. "Wenn wir dies bei einer Krankheit tun könnten, wäre es eine gute Wette, dass die Therapie dies tun würde." bei den beiden anderen Krankheiten wirksam sein. “

Für die Studie konzentrierten sich die Forscher darauf, wie diese fehlgefalteten Proteinklumpen in eine gesunde Gehirnzelle eindringen. Sie fanden heraus, dass Proteine, sobald sie in die Zelle gelangen, in Vesikel (kleine Kompartimente, die von Membranen umgeben sind) gelangen.

Die Proteine ​​beschädigen oder brechen dann die Vesikelmembranen, wodurch die Proteine ​​in das Zytoplasma eindringen und zusätzliche Funktionsstörungen verursachen können. Das Zytoplasma ist der Teil der Zelle, der sich außerhalb des Zellkerns befindet.

Die Ergebnisse zeigten auch, wie eine Zelle reagiert, wenn Proteinklumpen in Vesikel eindringen: Die Zelle sammelt die aufgebrochenen Vesikel und Proteinklumpen zusammen, so dass sie alle zerstört werden können, aber die Proteine ​​sind resistent gegen Abbau.

"Der Versuch der Zelle, die Proteine ​​abzubauen, ähnelt einem Magen, der versucht, einen Nagelklumpen zu verdauen", sagte Campbell.

Der Befund, dass Proteinklumpen, die mit den drei Krankheiten assoziiert sind, dieselbe Art von Vesikelschädigung verursachen, war unerwartet, sagte der Erstautor William Flavin, Ph.D.. Jede Krankheit betrifft verschiedene Regionen des Gehirns: Alzheimer zerstört Gedächtnisbereiche, während Parkinson und Huntington beeinflusst diejenigen, die mit Bewegung verbunden sind.

Da sich die Forscher ursprünglich auf Alpha-Synuclein-Proteine ​​im Zusammenhang mit der Parkinson-Krankheit konzentriert hatten, baten sie den Mitarbeiter Ronald Melki, Ph.D., einen Proteinforscher am Paris-Saclay-Institut für Neurowissenschaften, ihnen Proben verschiedener Arten von Alpha-Synuclein zu schicken .

Um das Experiment blind und unvoreingenommen durchzuführen, wussten die Loyola-Forscher nicht, welche Arten von Alpha-Synuclein welche waren. Ohne es den Loyola-Forschern zu sagen, schickte Melki auch andere Arten von Proteinen. Dies führte zu der überraschenden Feststellung, dass Tau- und Huntingtin-Proteine ​​auch Vesikel schädigen können.

Laut Campbell müssen die Ergebnisse der Studie in zukünftigen Forschungsarbeiten weiterverfolgt und bestätigt werden.

Quelle: Gesundheitssystem der Universität Loyola