Morbus Parkinson

Parkinson, Genetik und Umweltgifte

Wissenschaftler des Exzellenzclusters CNMPB an der Universitätsmedizin Göttingen untersuchen Zusammenspiel von genetischen Faktoren und den Einfluss von Metallen auf die Parkinson-Erkrankung.

Histologische Probe von Substantia nigra

Histologische Probe von Substantia nigra bei Parkinson-Krankheit. A. SNpc-Neuron mit einem Lewy-Körperchen, extrazellulärem Neuromelanin und pigmenthaltigen Makrophagen. HE-Färbung, 500 ×. B. Alpha-Synuclein-positiver Lewy-Neurit, 400 ×. | Werner CJ. Et al. Proteome analysis of human substantia nigra in Parkinson's disease. Proteome Sci. 6, 8. 2008 CC BY 2.0

Die Parkinson-Krankheit betrifft Millionen Menschen weltweit. Bisher verfügbare Therapien behandeln nur Symptome, über die eigentlichen Ursachen der Erkrankung ist noch wenig bekannt. Die Erkrankung tritt zu einem sehr hohen Prozentsatz spontan auf; nur 5 bis 20 Prozent aller Fälle sind genetisch bedingt. Die vererbbare Form der Krankheit basiert auf genetischen Veränderungen in dem Gen, das für das Protein alpha-Synuklein (α-Synuklein) kodiert. Das Risiko an Parkinson zu erkranken, steigt grundsätzlich mit zunehmendem Alter, gipfelt allerdings zwischen dem 58. und 62. Lebensjahr. Inzwischen stehen auch einige Umweltfaktoren, wie z.B. Pestizide oder Metalle, im Verdacht, das Erkrankungsrisiko zu erhöhen.

Haben Metalle Einfluss?

Das Zusammenspiel von genetischen Mutationen des α-Synuklein-Proteins und der Auswirkung einer Exposition verschiedener Metalle haben nun Wissenschaftler des Göttinger Exzellenzclusters und des DFG-Forschungszentrums für Mikroskopie im Nanometerbereich und Molekularphysiologie des Gehirns (CNMPB) der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) in Zusammenarbeit mit dem Max Planck Laboratory for Structural Biology, Chemistry and Molecular Biophysics of Rosario (MPLbioR, UNR-MPIbpC) und dem Instituto de Investigaciones para el Descubrimiento de Fármacos de Rosario (IIDEFAR, UNR-CONICET), Universidad Nacional de Rosario, Argentinien, sowie dem Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM-9) am Forschungszentrum Jülich genauer untersucht.

Kupfer ändert Aggregatbildung

Die Wissenschaftler entdeckten, dass Kupfer die Aggregatbildung des α-Synukleins signifikant verändert. Die neuen Forschungsergebnisse legen nahe, dass α-Synuklein Aggregate – anders als bisher vermutet – nicht die ursprüngliche Ursache der Neurotoxizität sind, die zum Absterben von Nervenzellen führt. Diese Erkenntnis eröffnet völlig neue Perspektiven für therapeutische Ansätze. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich veröffentlicht.

Forschungsergebnisse im Detail

Morbus Parkinson ist eine langsam fortschreitende neurodegenerative Erkrankung. Die Krankheit gehört zu den sogenannten Synukleopathien. Charakteristisch ist eine außergewöhnliche Ansammlung von Aggregaten (Verklumpung) des Proteins alpha-Synuklein im Gehirn. Typisch sind motorische Symptome, wie Tremor, Muskelstarre, instabile Körperhaltung und Schwierigkeiten, Bewegungen zu initiieren. Ursache ist das Absterben von Dopamin-produzierenden Zellen im Gehirn. Eine mangelnde Versorgung mit dem Botenstoff führt zu einer unzureichenden Stimulation der motorischen Gehirnregionen.

Senior-Autor der Publikation:
Prof. Dr. Tiago F. Outeiro. Foto: CNMPB


Das Forscherteam unter der Leitung von Prof. Dr. Tiago F. Outeiro, Direktor der Abteilung Neurodegeneration und Restaurationsforschung an der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), hat herausgefunden, auf welche Weise die einzigartige Kombination von Kupferionen und eine ganz bestimmte Mutation (H50Q) im kodierenden Gen für α-Synuklein-Protein die Verklumpungswahrscheinlichkeit des Proteins verändert.