Amyotrophe Lateralsklerose: Dem Gift auf der Spur

    Marvin Kahlenberg
    Marvin Kahlenberg

    Ein Forschungsfund des Penn State College of Medicine könnte das Verständnis der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) neu definieren: ein giftiges Protein.

    Mädchen, Strand, Rollstuhl
    ALS führt zur Lähmung der Muskelgruppen, die eigentlich willkürlich genutzt werden können. - Depositphotos

    Und was geht es konkret? Die Wissenschaftler des Penn State of Medicine haben festgestellt, dass die toxische Variante eines Proteins sich negativ auf Gehirn-, Rückenmark- und Skelettmuskelgewebe auswirken kann.

    Damit könnte das Protein mitverantwortlich für die Entwicklung der komplexen Krankheit ALS zeichnen.

    Trimer: Hier wird das Protein gefährlich

    Bei neurodegenerativen Erkrankungen wie ALS neigen bestimmte Proteine dazu, sich in gefährlichen Clustern anzuhäufen. Eines dieser Proteine ist das Superoxid-Dismutase 1 (kurz: SOD1) – gefährlich insbesondere in ihrer einer trimären Form.

    Forscher, Labor
    Die Forscher entdeckten, wie gross die Rolle des toxischen Proteins bei der Entstehung von ALS sein könnte. - Depositphotos

    Denn: Unter bestimmten Bedingungen mutiert dieses Protein SOD1. Eigentlich ein Protein aus zwei identischen Einheiten, setzt es sich dann zu einer Form aus drei Einheiten zusammen, dem sogenannten Trimer.

    Wie diese SOD1-Trimer dann Zellen abtöten und welche Mechanismen dabei beteiligt sind: Das zu verstehen ist zentral mit Blick auf ALS und mögliche Behandlungsformen.

    Gewusst, wie

    ALS ist eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, die Nervenzellen, sogenannte Neuronen, im Zentralnervensystem betrifft und zu Muskelschwäche und Muskelatrophie führt.

    Bei etwa 20 Prozent aller von ALS betroffenen Menschen (mit bekannter genetischer Ursache) wurden nun Mutationen von SOD1 festgestellt; auch bei den Fällen ohne bekannten genetischen Zusammenhang konnten solche mutierten SOD1-Proteine nachgewiesen werden.

    Dass SOD1-Trimeren eine toxische Funktion haben, hatten bereits frühere Untersuchungen nachgewiesen. Das «Wie» war bislang allerdings nicht bekannt.

    Den Verbindungen auf die Spur kommen

    Um hier weiterzukommen und die Rolle der SOD1-Trimer bei Zellfunktionsstörungen und Degeneration besser zu verstehen, nahmen sich die Wissenschaftler anderer Proteine an: solcher, die sich potenziell an SOD1-Trimer binden.

    Dafür versahen sie Gehirn-, Rückenmark- und Muskelgewebe von Mäusen mit SOD1-Trimeren und beobachteten, welche Proteine sich an diese heften würden. Anschliessend verglichen sie diese später mit den Bindungspartnern von SOD1-Dimeren.

    Die Forscher stellten fest: Je nach Gewebetyp interagieren die SOD1-Trimer mit unterschiedlichen Proteinen.

    Jedem Zelltyp das Seine

    In Gehirn- und Rückenmarksgewebe binden sie sich an Proteine, die für den Erhalt der Neuronenstruktur verantwortlich sind. In Muskelgewebe hingegen beeinflussen sie Stoffwechselprozesse direkt.

    Rollstuhl,
    Dank der Studienerkenntnisse könnten wir mehr Klarheit über die neurologische Erkrankung ALS bekommen. - Depositphotos

    Je nach Zelltyp könnte es also unterschiedliche Mechanismen geben, die zu Zellfunktionsstörungen und -tod führen.

    Neue Hoffnung auf Behandlung?

    Dieser Fund stellt das traditionelle Verständnis infrage, dass Muskelschwund bei ALS nur eine sekundäre Folge der Degeneration von Motoneuronen ist: Können diese Neuronen nicht normal funktionieren, werden Muskelzellen nicht stimuliert, was zu Muskelatrophie führen kann, so die Annahme.

    Die Studie jedoch legt nahe, dass es möglicherweise auch innerhalb von Muskelzellen selbst Prozesse gibt, die durch SOD1-Trimere gestört werden. Das könnte Funktionsstörungen und den Tod von Muskelzellen zur Folge haben und so zum Muskelschwund und zum Absterben von Neuronen beitragen.

    Dies wirft die Frage auf, ob eine gezielte Behandlung dieser Interaktion den Verlauf von ALS verlangsamen oder stören könnte – ein vielversprechender Ansatzpunkt für zukünftige Untersuchungen.

    Mehr zum Thema:

    Kommentare

    Weiterlesen

    Psychotherapie
    10 Interaktionen
    Mentale Gesundheit
    frau panik
    7 Interaktionen
    Mentale Gesundheit
    fitte frau
    1 Interaktionen
    Sport & Fitness
    frau hält sich den kopf
    7 Interaktionen
    Frauengesundheit
    Mädchen hält sich den Kopf
    5 Interaktionen
    Kindergesundheit
    kreatin pulver
    13 Interaktionen
    Ernährung