Parkinson

Beteiligtes Protein reist vom Hirn zum Magen

Forscher des DZNE haben herausgefunden, dass ein bestimmtes Protein, das an Parkinson und weiteren neurologischen Störungen beteiligt ist, vom Gehirn zum Magen gelangen kann. Das Molekül mit dem Namen „Alpha-Synuclein“ folgt dabei einer speziellen Transportroute.

Fasern des Nervus Vagus

Fasern des Nervus Vagus* | DZNE/Ayse Ulusoy

Alpha-Synuclein kommt im Nervensystem natürlicherweise vor und spielt eine wichtige Rolle für die Funktion der Synapsen. So werden die Verbindungsstellen genannt, über die Nervenzellen miteinander kommunizieren. Doch bei Parkinson, Lewy-Körperchen-Demenz und anderen neurodegenerativen Erkrankungen, die als „Synucleinopathien“ bezeichnet werden, sammelt sich das Protein in Nervenzellen an und bildet abnorme Aggregate. Im Laufe der Erkrankung werden bestimmte Bereiche des Gehirns immer weiter von dieser Entwicklung erfasst. Wenig weiß man über die Mechanismen und Wege, die an dieser Verbreitung der Krankheitsmerkmale beteiligt sind. Untersuchungen legen jedoch nahe, dass Alpha-Synuclein – oder eine krankhafte Version des Proteins – von einer Nervenzelle zur anderen gelangen kann und sich somit über miteinander verbundene Regionen des Nervensystems verteilt.

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Schäden durch Alpha-Synuclein wurden auch im peripheren Nervensystem beobachtet – etwa in Nervenzellen der Magenwand. Bei einigen Parkinson-Patienten wurden solche Schäden im frühen Krankheitsstadium festgestellt. „Auf Grund dieser bemerkenswerten Beobachtungen wurde die Vermutung aufgestellt, dass der pathologische Prozess, der der Parkinson‘schen Krankheit zugrunde liegt, tatsächlich im Magen-Darm-Trakt beginnt und von dort auf das Gehirn übergeht“, so Professor Di Monte. „Unser Ansatz war es nun, diese Fernübertragung von Alpha-Synuclein aus der entgegengesetzten Perspektive zu betrachten. Wir haben untersucht, ob die Möglichkeit besteht, dass Alpha-Synuclein vom Gehirn zum Verdauungssystem reisen kann.“

Versuchssituation

Di Monte und seine Kollegen testeten diese Hypothese in einer Laborstudie. Dazu schleusten sie per maßgeschneidertem Virus-Teilchen den Bauplan der menschlichen Variante von Alpha-Synuclein gezielt in Nervenzellen des Mittelhirns von Ratten. Infolgedessen begannen diese Zellen große Mengen des fremden Proteins herzustellen. „Einige Formen von Parkinson gehen mit einer Überproduktion von Alpha-Synuclein einher. Unser Modell ahmt daher Geschehnisse nach, die für den Menschen wahrscheinlich relevant sind“, so Di Monte.

Gewebeanalysen von Forscherkollegen der US-amerikanischen Purdue University ergaben, dass das Protein vom Mittelhirn bis in Nervenendigungen in der Magenwand vordringen konnte. Weitere Untersuchungen im Labor von Di Monte konnten den genauen Weg nachzeichnen: Das Protein gelangte zunächst vom Mittelhirn zur „Medulla oblongata“, dem untersten Bereich des Hirnstamms. In der Medulla oblongata, wurde es innerhalb von Nervenzellen nachgewiesen, deren lange Fortsätze den „Nervus Vagus“ bilden. Dieses Nervenbündel verbindet das Gehirn mit einer Vielzahl innerer Organe. Das menschliche Alpha-Synuclein folgte diesen Nervenleitungen bis zum Magen, den es etwa sechs Monate nach Herstellung im Mittelhirn erreichte. Das Molekül sammelte sich in Nervenendigungen in der Magenwand an. Dort fanden die Forscher auch Anzeichen neuronaler Schäden.