Enzym gegen neurodegenerativen Erkrankungen gefunden

Ein Enzym, dass das Gehirn vor oxidativem Stress schützt tut dies möglicherweise auch vor der Entstehung von Proteinklumpen – ein histologisches Kennzeichen von Alzheimer, Parkinson und anderen neurodegenerativen Erkrankungen.

Ein Enzym, dass das Gehirn vor oxidativem Stress schützt tut dies möglicherweise auch vor der Entstehung von Proteinklumpen – ein histologisches Kennzeichen von Alzheimer, Parkinson und anderen neurodegenerativen Erkrankungen.

Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie von Forschern der Universität von Indiana, die vor kurzem ihre Ergebnisse in der Zeitschrift PLoS Biology veröffentlicht haben. Die Forscher vermuten, dass ihre Entdeckung zur Entwicklung neuer Medikamente führen könnte, die darauf abzielen kognitive Funktionen zu erhalten.

Die Ablagerung von Proteinplaques ist ein typisches Merkmal einer Reihe von neurodegenerativen Krankheiten. Hierzu zählen zum Beispiel die Alzheimer-Krankheit, Parkinson sowie die amyotrophe Lateralsklerose (ALS) – auch als Lou Gehrig-Krankheit bekannt. Bei der Alzheimer-Krankheit haben Studien gezeigt, dass bei betroffenen Patienten oft eine Ansammlung von sogenannten Tau-Proteinen zu finden ist. Diese verklumpen in der Folge Nervenzellen und bilden gewissermaßen “Verschlingungen”.

Dieser Prozess – bekannt als Proteinopathie – tritt mit verschiedenen Proteinen in einer Vielzahl von Erkrankungen des Gehirns auf und es wird vermutet, dass sie eine direkte Rolle an der Progression der jeweiligen Erkrankung haben. Studien-Co-Leiter Yousuf Ali, von der Abteilung für Psychologie und Neurowissenschaften an der Indiana University, und seine Kollegen haben nun scheinbar ein Enzym entdeckt, das diese Proteinopathie stoppen könnte.

Höhere NMNAT2 Level sind mit einer reduzierten kognitiven Abnahme assoziiert

Um ihre Ergebnisse zu produzieren, analysierte das Team die Gehirne von mehr als 500 verstorbenen älteren Erwachsenen, die vor ihrem Ableben Teil des Rush Memory and Aging Projects waren.

Im Rahmen dieses Projekts wurde die kognitive Leistung der einzelnen Teilnehmer jährlich überprüft und dokumentiert.

Das Team aus Indiana konzentrierte sich im Rahmen seiner Untersuchungen auf die Konzentrationen eines Proteins namens Nicotinamid-Mononukleotid Adenylyltransferase 2 (NMNAT2). Dabei handelt es sich um ein Enzym, das dafür bekannt ist, die Verbindung Nikotin-Adenin-Dinucleotid (NAD) herzustellen. Dieses Produkt schützt unser Gehirn vor oxidativem Stress, der durch eine überschüssige Nervenzellaktivität ausgelöst wurde.

Bei der Analyse ihrer Messungen fand das Team heraus, dass Erwachsene, die in ihrem Gehirn erhöhte Spiegel von NMNAT2 vorwiesen, weniger wahrscheinlich von einem kognitiven Verfall betroffen waren; Im Gegensatz dazu waren Personen mit niedrigeren Enzymkonzentrationen signifikant häufiger an Demenz erkrankt.

Diese Erkenntnis deutet darauf hin, dass NMNAT2 das Gehirn neben oxidativem Stress, auch vor Gedächtnis- und Lernbeeinträchtigung schützen kann.

Weniger Tau-Proteine in Mäusen mit höheren Konzentrationen an NMNAT2

Als nächstes analysierte das Team die Gehirne von einem Mausmodell, das hohe Konzentrationen von Tau-Proteinen vorweist.

Dabei stellten sie fest, dass Mäuse mit einer höheren Konzentration von NMNAT2 im Hippocampus – der Hirnregion für das Lernen und Gedächtnis – Im Vergleich zu Mäusen, mit erniedrigter Enzymausstattung, reduzierte Ansammlungen von Tauproteinen hatten.

Die Arbeit legt insgesamt nahe, dass NMNAT2 entweder mit Hilfe seiner Chaperone oder seiner enzymatischen Funktion neuronale Schäden auf eine kontextabhängige Weise bekämpfen kann.

In von Alzheimer-Krankheit betroffenen Gehirnen sind die NMNAT2-Konzentrationen um mehr als 50 Prozent geringer als bei Kontrollen. Die Autoren der Arbeit schlagen deshalb vor, dass die Verbesserung der Funktion von NMNAT2 eine wirksame therapeutische Intervention zur Erhaltung von kognitiven Funktionen darstellen kann.

Das Team ist zuversichtlich, dass ihre Entdeckung den Weg für neue Therapien für eine ganze Reihe von neurodegenerativen Erkrankungen ebnen könnte.

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