Huntington-Krankheit

Schutzprotein kann Krankheit abschwächen

Bei der Huntington-Krankheit wird das „Huntingtin“-Protein nicht mehr abgebaut und sorgt für das Absterben von Gehirnzellen. Forscher eines Exzellenzclusters der Universität zu Köln haben einen Mechanismus entdeckt, der diesen Prozess abschwächen könnte.

Huntington

Der Modellorganismus C. elegans mit mutiertem Huntington Gen unter dem Mikroskop. | Seda Koyuncu & Isabel Saez

Wenn das Huntingtin-Protein nicht mehr abgebaut wird, häuft es sich in giftiger Menge in Zellen an, was zu einer Neurodegeneration führt und in den meisten Fällen zum Tod des Patienten. Begleiterscheinungen der Krankheit sind Sprachverlust, unkontrollierte Bewegungen und Psychosen. Die Ursache dieser Krankheit liegt in einer Mutation im gleichnamigen Gen. Um die Mechanismen von Huntington besser zu verstehen, untersuchen die Forscher um Dr. David Vilchez des Exzellenzclusters CECAD für Alternsforschung der Universität zu Köln sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen).

Die Stammzellen der Huntington-Patienten waren in der Lage, die toxischen Anhäufungen des Huntingtin-Proteins zu vermeiden. Die Wissenschaftler identifizierten das Protein UBR5 als verantwortlich für diesen Vorgang. UBR5 fungiert als Schutzmechanismus für pluripotente Stammzellen und sorgt für den Abbau des Huntingtin-Proteins.

Chorea Huntington

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In ihren Analysen verglichen die Kölner Forscher unsterbliche iPS-Zellen der Huntington-Patienten und die daraus entwickelten Neuronen auf ihre Fähigkeiten, eine Anhäufung des mutierten Huntingtin zu vermeiden. Dabei stellten sie fest, dass Huntingtin durch das zelluläre Entsorgungssystem Proteasom abgebaut werden kann. Bei Huntington-Patienten scheint dieses System jedoch nicht zu funktionieren, wodurch sich das giftige Protein anhäufen kann.

Ein weiteres Ergebnis der Forschungen war jedoch, dass in Stammzellen das Schutzprotein UBR5 vermehrt aufzufinden war und es den Abbau von Huntingtin beschleunigte. Im Gegenversuch stellten sie weiter fest, dass ein geringeres Vorkommen von UBR5 zu einem Anstieg des giftigen Huntingtin führt. Auch im Versuch mit einem Modellorganismus (Fadenwurm C. elegans) bestätigten sich die vorherigen Erkenntnisse. Wurde die Konzentration von UBR5 gesenkt, häufte sich das toxische Protein an und bei der Erhöhung von UBR5 wurde die Anhäufung von Huntingtin blockiert.

Auf andere neurodegenerative Krankheiten wie ALS (amyotrophe Lateralsklerose) waren diese Ergebnisse jedoch nicht anzuwenden. Die Erkenntnisse seien sehr spezifisch für die Huntington-Krankheit. Sie sind jedoch wichtig für die Entwicklung neuer Behandlungen und Medikamente. „Es ist nicht so, dass man etwas Neues entdeckt und dann gibt es sofort eine Heilung; es ist schwieriger. Aber in einigen Jahren könnte es eine Therapie geben“, erläutert Dr. Isabel Saez, eine der Hauptautorinnen der Arbeit und CECAD-Mitarbeiterin. Vielmehr tragen die Ergebnisse zu einem besseren Verständnis der Krankheit bei und können langfristig ein Meilenstein in der Behandlung der Patienten sein. (idw, red)

 

Literatur:

Seda Koyuncu, Isabel Saez, Hyun Ju Lee, Ricardo Gutierrez-Garcia, Wojciech Pokrzywa, Azra Fatima, Thorsten Hoppe and David Vilchez: The ubiquitin ligase UBR5 suppresses proteostasis collapse in pluripotent stem cells from Huntington’s disease patients. Nature Communications, volume 9, 23 July 2018, article number: 2886 (2018), DOI: 10.1038/s41467-018-05320-3.