Morbus Parkinson ist neben der Alzheimer-Demenz eine der häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen. Muskelzittern, Schluckschwierigkeiten, Schlafstörungen oder Depression – die Symptome der Krankheit sind vielfältig.

Bei der Parkinson-Erkrankung kommt es zur Anreicherung eines anomalen Proteins, dem sogenannten "Alpha-Synuclein", im Gehirn der Patienten. Wodurch dieser schädliche Prozess ausgelöst wird, ist jedoch zu einem großen Teil unbekannt.

Forscher des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) haben nun eine interessante Entdeckung gemacht. Laut den Studienergebnissen, die im "Journal of Clinical Investigation" veröffentlicht wurden, könnte oxidativer Stress einen großen Faktor in der Anhäufung der Proteine darstellen.

Alternde Zellen

Laut den Wissenschaftern könnte oxidativer Stress eine wichtige Rolle bei der krankhaften Ausbreitung von Alpha-Synuclein spielen. Unter oxidativem Stress versteht man die übermäßige und unkontrollierte Produktion aggressiver Sauerstoffverbindungen.

"In unserer Studie haben wir oxidativen Stress in Labormodellen künstlich hervorgerufen. Es ist jedoch bekannt, dass im Gehirn von Menschen mit Parkinson eine erhöhte Produktion schädlicher Sauerstoffspezies auftreten kann. Dafür kann es diverse Ursachen geben, wie etwa genetische Mutationen und Umweltbelastungen. Auch könnte die erhöhte Produktion mit dem Alterungsprozess selbst zusammenhängen. Denn einige der zellulären Mechanismen, die oxidativem Stress entgegensteuern, lassen mit dem Alter nach. Parkinson ist eine Erkrankung des Alters. Deshalb ist es sehr wahrscheinlich, dass Hirnzellen mit dem Alter anfälliger werden für krankhafte Prozesse, die mit oxidativem Stress einhergehen.", so Donato Di Monte, Arbeitsgruppenleiter am DZNE und Leiter der aktuellen Studie.

Stress im Gehirn

Di Monte und Kollegen untersuchten Mäuse, deren Hirnzellen das Protein Alpha-Synuclein im Übermaß produzierten. Wurde den Mäusen ein Mittel verabreicht, dass starken oxidativen Stress hervorrief, so zeigte sich, dass die Alpha-Synuclein-Pathologie sich verschärfte sich die Proteine stärker im Gehirn verbreiteten.

"Unsere Ergebnisse unterstützen die Hypothese, dass eine erhöhte Belastung mit Alpha-Synuclein und oxidativer Stress einen Teufelskreis hervorrufen können. Oxidativer Stress könnte die Entstehung von Alpha-Synuclein-Aggregaten fördern, die wiederum oxidativen Stress verstärken. Wenn sich dieser toxische Vorgang von Nervenzelle zu Nervenzelle ausbreitet, könnte er immer mehr Hirnregionen erfassen und so zur Krankheitsentwicklung und zum Verlust von Nervenzellen beitragen.", so Di Monte.

Ansatzpunkt für Therapie

Die Ursache für die stärkere Ausbreitung des Alpha-Synucleins unter oxidativem Stress ist noch nicht gänzlich erforscht. Weitere Analysen des Teams um Di Monte zeigten jedoch, dass infolge von oxidativem Stress anormale, "toxische" Varianten des Proteins Alpha-Synuclein entstanden und sich ansammelten. Diese ungewöhnlichen Proteinarten waren chemisch modifiziert und erwiesen sich als besonders mobil – mit der Tendenz, sich im Nervensystem auszubreiten.

"Die Identifizierung toxischer Arten von Alpha-Synuclein mit hoher Affinität zur Aggregation und Verbreitung hat wichtige Bedeutung", sagt Di Monte. "Solche Proteine könnten Ansatzpunkte für Behandlungsmaßnahmen sein, die die Krankheitsentwicklung im frühen Stadium verhindern und/oder dem Fortschreiten der Pathologie in späteren Krankheitsstadien entgegenwirken könnten." (red, 17.7.2019)