Molekulare Mechanismen der Parkinson-Krankheit aufgedeckt

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Ein Mangel an Dopamin produzierende Nervenzellen im Gehirn ist eine der Hauptursachen für die Parkinson-Krankheit. Quelle: Clonexpress Inc.

03.01.2006  - 

Ein Hauptmerkmal der Parkinson-Krankheit ist das Absterben von Dopamin produzierenden Nervenzellen in einer Region des Mittelhirns, die maßgeblich an der Koordination von Bewegungen beteiligt ist. Unklar war bislang jedoch, wieso ausgerechnet diese Zellen absterben, während Dopamin produzierende Nervenzellen in der unmittelbar benachbarten Gehirnregion verschont bleiben. Wie Wissenschaftler der Universität Marburg in der Fachzeitschrift Nature Neuroscience (2005, Vol. 8, S. 1742-1751) berichten, gibt es offenbar einen Mechanismus, der das selektive Absterben dieser Nervenzellen erklären kann. Diese Ergebnisse könnten für die Entwicklung von Medikamenten gegen Parkinson genutzt werden.

Dopamin ist ein Botenstoff im Gehirn, der entscheidend dafür verantwortlich ist, ob man seine Bewegungen koordinieren kann oder nicht. Bei Patienten, die an der Parkinson-Krankheit leiden, sterben die Dopamin produzierenden Nervenzellen in einer bestimmten Region des Mittelhirns, der Substantia Nigra, ab und führen zu einem Mangel an Dopamin im Gehirn. Daraufhin verlangsamen sich die Bewegungen, die Muskulatur wird steif und Hände oder Arme fangen an zu zittern. In Deutschland sind etwa 150.000 bis 200.000 Menschen von dieser Krankheit betroffen.

Offene Tore in der Zellmembran sorgen für Absterben von Nervenzellen

Das Forscherteam um Birgit Liss und Jochen Röper von der Universität Marburg, die innerhalb des Nationalen Genomforschungsnetzes (NGFN) arbeiten, haben jetzt den Mechanismus entdeckt, warum die Dopamin produzierenden Nervenzellen in der Substantia Nigra absterben, diejenigen in der benachbarten Hirnregion aber nicht: Bestimmte Tore in der Zellmembran, so genannte Kalium-Kanäle, sind dafür verantwortlich. Zusammen mit japanischen und britischen Kollegen konnten die deutschen Forscher anhand von Mäusen zeigen, dass diese Kanäle im offenen Zustand für das Absterben von Nervenzellen in der Substantia Nigra sorgen. Sind sie hingegen geschlossen – wie in der Nachbarhirnregion – überleben die Nervenzellen und können weiterhin Dopamin produzieren. Aus Sicht der Wissenschaftler könnten diese Erkenntnisse nun in die Erforschung neuer Medikamente fließen. So wäre es denkbar, Wirkstoffe zu entwickeln, die die Öffnung der Tore zellspezifisch hemmen und damit das fortschreitende Absterben der Zellen verhindern.

Warum die Tore offen oder verschlossen sind, haben die Forscher noch nicht abschließend geklärt. Sie vermuten, dass dies von den Mitochondrien abhängt. Diese Organellen liefern den Zellen Energie in Form des Moleküls Adenosin-Triphosphat (ATP) und fungieren damit als kleine Kraftwerke. Wie Liss und ihre Kollegen nun beobachten konnten, befindet sich in den Mitochondrien der Nervenzellen, die nicht absterben, eine größere Anzahl so genannter Entkopplerproteine. Dies ist womöglich ein Hinweis darauf, dass diese Eiweiße einen Einfluss auf Öffnung oder Schließung der Tore haben.