Eine Studie enthüllt einen der Gründe, warum Neuronen bei Parkinson-Patienten sterben

Zusammenfassung: Studie impliziert das Gen DJ1 mit neuronalem Tod im Zusammenhang mit der Parkinson-Krankheit

Quelle: Universität Córdoba

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind weltweit etwa 7 Millionen Menschen von der Parkinson-Krankheit betroffen. Diese neurodegenerative Erkrankung betrifft das zentrale Nervensystem, und obwohl ihre Ursachen noch nicht vollständig geklärt sind, ist bekannt, dass viele ihrer Symptome auf den Verlust von Neuronen zurückzuführen sind, die Dopamin produzieren.

Eine von einem Forscherteam der Universität Cordoba durchgeführte Studie hat bei Mäusen einen der Gründe für diesen neuronalen Verlust aufgedeckt: Der Schlüssel liegt im Protein namens DJ1, dessen Zusammenhang mit der Parkinson-Krankheit bereits nachgewiesen wurde, wenn auch bis jetzt seine genaue Funktion war unklar.

Diese Studie ging in diesem Bereich noch einen Schritt weiter und enthüllte einen der Wirkmechanismen dieses Proteins. Dazu führte das Forscherteam eine vergleichende Studie von Neuronen im Gehirn von Mäusen durch, die dieses aktive Gen haben, und anderen, denen es fehlt, mit dem Ziel, „die Unterschiede zwischen den beiden Proteinmustern zu vergleichen und so die zu untersuchen Mechanismen, die verändert werden können“, erklärt Raquel Requejo, Hauptforscherin der Studie und Mitglied der BIO126-Gruppe an der Universität von Cordoba.

Wenn Teilen keine Option ist

Den Ergebnissen der Studie zufolge führt das Fehlen oder die Fehlfunktion des Gens, das das DJ1-Protein exprimiert, zur Aktivierung des sogenannten Zellzyklus, des Prozesses der Zellteilung; Mit anderen Worten, die Maschinerie, die von Zellen verwendet wird, um andere zu ersetzen, die gestorben sind, wie dies beispielsweise der Fall ist, wenn eine Wunde heilt.

Dieses zeigt einen Kopf und ein Fragezeichen
Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind weltweit etwa 7 Millionen Menschen von der Parkinson-Krankheit betroffen. Das Bild ist gemeinfrei

Was ist hier das eigentliche Problem? Die Antwort ist, dass Neuronen nicht die Fähigkeit zur Teilung haben, aber „Anweisungen“ dazu erhalten, indem sie einen Zellzyklus auslösen, der unter normalen Bedingungen nicht stattfinden sollte. Wenn ein Gen verändert wird, werden seine Neuronen daher in einen Teilungsprozess gezwungen, den sie nicht abschließen können, und sterben schließlich ab, wodurch viele charakteristische Symptome der Parkinson-Krankheit hervorgerufen werden.

Dies ist in der wissenschaftlichen Literatur als „anormaler Zellzyklus“ bekannt und seine Beziehung „mit dieser neurodegenerativen Erkrankung und dem Fehlen des DJ1-Proteins wurde zum ersten Mal in dieser Studie beschrieben“, sagte Requejo.

Bis heute ist die Parkinson-Krankheit per se nicht heilbar, und die derzeitigen Behandlungen bestehen darin, das Dopamin, das die sterbenden Neuronen auf natürliche Weise produzieren, von außen zuzuführen, erklärte der Hauptautor der Studie. Diese Erkenntnis könnte in Zukunft die Entwicklung neuer Therapieansätze begünstigen, die nicht nur die Symptome bekämpfen, sondern auch deren Ursache vorbeugen, auch hinter anderen neurodegenerativen Erkrankungen: dem Absterben von Nervenzellen.

Über diese Neuigkeiten aus der Genetik und der Parkinson-Forschung

Autor: Elena Lazaro
Quelle: Universität Córdoba
Kontakt: Elena Lazaro – Universität Córdoba
Bild: Das Bild ist gemeinfrei

Originalforschung: Uneingeschränkter Zugang.
Ein Mangel an Parkinson-verwandtem Protein DJ-1 verändert die Cdk5-Signalgebung und induziert den neuronalen Tod durch einen aberranten Wiedereintritt in den Zellzyklus“ von Raquel Requejo et al. Zelluläre und molekulare Neurobiologie


Abstrakt

Ein Mangel an Parkinson-verwandtem Protein DJ-1 verändert die Cdk5-Signalgebung und induziert den neuronalen Tod durch einen aberranten Wiedereintritt in den Zellzyklus

DJ-1 ist ein multifunktionales Protein, das an der Parkinson-Krankheit (PD) beteiligt ist und als Antioxidans, molekulares Chaperon, Protease, Glyoxalase und Transkriptionsregulator wirken kann. Der genaue Mechanismus, durch den die DJ-1-Dysfunktion zur Entwicklung der Parkinson-Krankheit beiträgt, bleibt jedoch schwer fassbar.

Hier zeigen wir anhand einer vergleichenden proteomischen Analyse zwischen kortikalen Wildtyp-Neuronen und Neuronen, denen DJ-1 fehlt (Daten verfügbar über ProteomeXchange, Kennung PXD029351), dass dieses Protein an der Störung der Zellzyklus-Checkpoints beteiligt ist.

Siehe auch

Dies ist eine Karikatur eines Mannes, der seinen Kopf in Brot hält

Wir erkennen eine erhöhte Menge an p-Tau- und α-Synuclein-Proteinen, veränderte Signalwege der Phosphoinositide-3-Kinase/Proteinkinase B (PI3K/AKT) und der mitogenaktivierten Proteinkinase (MAPK) sowie eine Deregulierung der Cyclin-abhängigen Kinase 5 ( cdk5). Cdk5 ist normalerweise am dendritischen Wachstum, der Axonbildung und der Etablierung von Synapsen beteiligt, kann aber auch zum Fortschreiten des Zellzyklus bei pathologischen Zuständen beitragen.

Darüber hinaus beobachteten wir eine Abnahme der proteasomalen Aktivität, wahrscheinlich aufgrund der Tau-Phosphorylierung, die auch zur Aktivierung von mitogenen Signalwegen führen kann.

Zusammengenommen weisen unsere Ergebnisse zum ersten Mal darauf hin, dass ein abgebrochener Wiedereintritt in den Zellzyklus am Anfang von DJ-1-assoziierter Parkinson-Erkrankung stehen könnte.

Daher können neue Ansätze, die auf den Wiedereintritt in den Zellzyklus abzielen, in Betracht gezogen werden, um aktuelle therapeutische Strategien zu verbessern.

Leave a Comment

Your email address will not be published.