Alzheimer: Überaktives Enzym schädigt Hirnfunktion

Ein Hemmstoff der Proteinkinase C könnte verhindern, dass die krankheitstypischen Beta-Amyloid-Ablagerungen Synapsen zerstören
In welchen Schritten sich die Alzheimer-Demenz entwickelt, ist noch immer nicht vollständig bekannt.
In welchen Schritten sich die Alzheimer-Demenz entwickelt, ist noch immer nicht vollständig bekannt.
© Val Altounian / Science Signaling (2016)
San Diego (USA) - Bei der Alzheimer-Demenz lagert sich der Eiweißstoff Beta-Amyloid im Gehirn ab. Bisher glaubte man, dass schon allein dadurch Verbindungen zwischen Nervenzellen zerstört und Hirnfunktionen geschädigt werden. Doch jetzt konnten amerikanische Forscher nachweisen, dass diese Schäden nur dann entstehen, wenn auch ein bestimmtes Enzym in den Hirnzellen aktiv ist. Bei Mäusen, denen das Enzym Proteinkinase C-alpha (PKCa) fehlte, konnten Beta-Amyloide die Hirnfunktion nicht mehr schädigen. Bei einigen Alzheimer-Patienten dagegen war die Aktivität des Enzyms stark erhöht. Möglicherweise wäre eine kontrollierte Hemmung der Proteinkinase ein neuer Therapieansatz für die noch unheilbare neurodegenerative Erkrankung, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Science Signaling”.

„Je mehr Schritte des Krankheitsmechanismus wir verstehen, desto mehr Angriffspunkte für eine Therapie werden wir finden“, sagt Roberto Malinow von der University of California in San Diego, einer der drei leitenden Forscher der Arbeitsgruppe. Gemeinsam suchten sie nach Genen im menschlichen Erbgut, die an der Entwicklung der Demenz beteiligt sein könnten. Zuvor hatten sie in Experimenten mit Hirngeweben von Mäusen herausgefunden, dass die Störung der Signalübertragung zwischen Nervenzellen durch Beta-Amyloide vom Enzym PKCa abhängig ist. Wurde das Enzym durch einen Hemmstoff blockiert, konnten die Beta-Amyloide die Funktion der Synapsen, der Verbindungsstellen zwischen den Zellen, nicht mehr stören. Auch bei genetisch veränderten Alzheimer-Mäusen, denen das zur Produktion des Enzyms nötige Gen fehlte, richteten die Beta-Amyloid-Ablagerungen keinen Schaden an.

Daraufhin analysierten die Forscher das Erbgut von 1345 Menschen aus 410 Familien mit bekannten Alzheimer-Erkrankungen. Bei Mitgliedern von fünf Familien entdeckten sie abweichende Formen des PKCa-Gens, die eine verstärkte Aktivität des Enzyms zur Folge haben. Die Wissenschaftler vermuten daher, dass ein übermäßig aktives PKCa-Enzym die Neurodegeneration begünstigen könnte. Interessanterweise ist dieses Enzym auch für die Krebsforschung von Bedeutung. Aber bei Krebs ist es offenbar umgekehrt: Das Krankheitsrisiko steigt, wenn die Enzymaktivität zu schwach ist. Dieser genau entgegengesetzte Zusammenhang könnte auch erklären, warum Alzheimer-Patienten ein um 45 Prozent geringeres Krebsrisiko haben als die Normalbevölkerung, schreiben die Autoren. Ziel einer Alzheimer-Therapie mit Hilfe der Proteinkinase müsste es daher sein, die Aktivität des Enzyms nicht komplett zu hemmen, sondern sorgfältig auszubalancieren, damit das Krebsrisiko nicht steigt.

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