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(Foto: imago/Science Photo Library)

Warum Nervenzellen sterben: Proteinklumpen versperren Transportwege

Verklumpungen von Proteinen werden bei gefürchteten Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson beobachtet. Wie genau diese in den Nervenzellen wirken, haben Forscher im Labor herausgefunden.

Schon lange Zeit ist man davon ausgegangen, dass Proteinverklumpungen verantwortlich für den Tod von Nervenzellen sind und bei Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder Huntington eine große Rolle spielen. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried (MPG) haben festgestellt, dass nicht die Verklumpungen an sich, die auch als Aggregate bezeichnet werden, zum Tod der Nervenzellen führen. Entscheidend für das Überleben der Nervenzelle ist vielmehr, an welcher Stelle sich die Aggregate befinden.

Für ihre Untersuchung haben die Forscher des MPI zusammen mit Kollegen der Ruhr-Universität Bochum (RUB) ein künstliches hergestelltes Protein und das für die Huntington Krankheit verantwortliche Protein Huntingtin in Zellkulturen getestet. Dabei konnten sie feststellen, dass sich beide Proteine von allein zu großen Proteinklumpen zusammenlagern. Die Proteine, die sich im Zellplasma befanden, waren zwar besser löslich, bildeten dort aber für die Zelle giftigere Aggregate als im Zellkern. Die Aggregate, die sich im Zellplasma befanden, verhinderten nämlich den Transport von überlebenswichtigen Informationsträgern und Proteinen. Aggregate an dieser Stelle sind damit auch für das Voranschreiten von neurodegenerativen Krankheiten verantwortlich.

Aggregate sind klebrig

Aggregate haben klebrige Eigenschaften, so dass für die Zelle lebensnotwendige Proteine nicht an ihnen vorbeikommen. "Wir haben in den Aggregaten im Zellplasma wichtige Bestandteile der zellulären Transportmaschinerie gefunden. Das hat zu Folge, dass die Bestandteile für einen funktionierenden Kerntransport dann fehlen, ungefähr so, als wenn Teile einer Maschine fehlen. Dann kann diese auch nicht im Ganzen funktionieren. Vermutlich ist das die Ursache für den geschädigten Transportweg", erklärt Andreas Wörner, Erstautor der Studie. Wenn die Bauanleitung für die Proteine aus dem Zellkern nicht in das Zellplasma gelangen kann, dann können dort auch keine Proteine mehr hergestellt werden. Das bedeutet den sicheren Tod für die Zelle.

Warum die Aggregate im Zellkern weniger Schaden anrichten, können die Forscher nur mutmaßen: Ein Kernprotein mit der Bezeichnung NPM1 könnte eine zentrale Schutzfunktion haben. Die Ergebnisse der Studie könnten für neue Therapieansätze wesentlich sein.

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Quelle: n-tv.de

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