Warum Cholesterin das Alzheimer-Risiko erhöht

Cholesterin lagert sich an ein Vorläuferprotein und begünstigt so die Produktion des zellschädigenden Beta-Amyloids
Struktur des Proteins C99 (grün und blau), einem Vorläufer des Beta-Amyloids, mit gebundenem Cholesterin (schwarz, weiß, rot)
Struktur des Proteins C99 (grün und blau), einem Vorläufer des Beta-Amyloids, mit gebundenem Cholesterin (schwarz, weiß, rot)
© Charles Sanders and colleagues/Vanderbilt University
Nashville (USA) - Ein erhöhter Cholesterinspiegel verstärkt die Produktion von Beta-Amyloid-Peptiden im Gehirn, so dass das Alzheimer-Risiko steigt. Eine Erklärung dafür fanden jetzt amerikanische Forscher, indem sie die Molekülstruktur des Vorläuferproteins untersuchten, aus dem das schädliche Beta-Amyloid entsteht. Sie entdeckten, dass sich Cholesterin an das Vorläuferprotein anlagern und dadurch dessen Eigenschaften verändern kann: Die Cholesterinbindung erleichtert die Spaltung des Proteins, die das Beta-Amyloid erzeugt. Daher könnte eine Blockierung der neu entdeckten Cholesterin-Bindungsstelle das Fortschreiten des Krankheitsprozesses aufhalten, schreiben die Wissenschaftler im Fachjournal „Science“.

„Alles was die Beta-Amyloid-Produktion verringert, sollte dabei helfen, die Alzheimer-Krankheit zu verhindern oder möglicherweise zu behandeln“, sagt Charles Sanders von der Vanderbilt University in Nashville. Sein Forscherteam untersuchte durch kombinierten Einsatz zweier spektroskopischer Methoden die dreidimensionale Struktur des Proteins C99, das die Zellmembran durchzieht. Normalerweise wird es durch das Enzym Alpha-Sekretase gespalten, wobei keine schädlichen Produkte entstehen. Dagegen führt eine Spaltung durch Gamma-Sekretase zur Bildung des Beta-Amyloids, das Nervenzellen abtötet und die typischen Plaques bildet.

In Experimenten mit künstlichen Membranen stellten die Forscher fest, dass sich Cholesterin an einen speziellen Abschnitt des C99-Proteins anlagert. Das verändert die Position des Proteins so, dass es bevorzugt durch Gamma-Sekretase gespalten wird. Wirkstoffe, die die Bindung von Cholesterin verhindern, könnten daher die Produktion des krankheitsrelevanten Beta-Amyloids drosseln. Solche Hemmstoffe wären nach Ansicht der Forscher wahrscheinlich effektiver und hätten weniger Nebenwirkungen als bereits getestete Hemmstoffe, die die Gamma-Sekretase direkt blockieren.

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Quelle: „The Amyloid Precursor Protein Has a Flexible Transmembrane Domain and Binds Cholesterol“, Paul J. Barrett et al.; Science, DOI: 10.1126/science.1219988


 

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