Fortschritt bei der Erforschung der Parkinson-Krankheit an der LMU

Bislang unbekannter Signalweg für die neuroprotektive Wirkung von Parkin beobachtet

[Auf dem Campus, 16.03.2013] Parkinson ist eine der häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen. Parkinson-Kranke zittern unkontrolliert und verlieren an Beweglichkeit. Die Gesamtzahl der an Parkinson Erkrankten in Deutschland wird laut einer aktuellen Meldung der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) auf etwa 300.000 geschätzt. Meist tritt die Krankheit zwischen dem 50. und 70. Lebensjahr auf. Ursache ist das Absterben von Nervenzellen (Neuronen) in einer Region des Mittelhirns, der sogenannten „Substantia nigra“, die in neuronale Schaltkreise zur Regulation der Motorik eingebunden ist. Bei etwa zehn Prozent der Fälle sind Genmutationen für die Parkinson-Erkrankung verantwortlich, darunter Mutationen im Parkin-Gen.
Diese Gene seien für Wissenschaftler besonders interessant, da eine Aufklärung ihrer Funktion Einblicke in die Mechanismen der Parkinson-Erkrankung erlaube, sagt Dr. Konstanze Winklhofer vom Adolf-Butenandt-Institut der LMU in München und dem Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE).
Die Arbeitsgruppe um Dr. Winklhofer hat bereits in früheren Studien demonstrieren können, dass Parkin Nervenzellen unter Stressbedingungen vor Zelltod schützen kann. Im Rahmen dieser Untersuchungen fiel auf, dass der Funktionsverlust von Parkin Mitochondrien, die die Zellen mit Energie versorgen, beeinträchtigt. Nun konnte die Arbeitsgruppe den Mechanismus dieser Schutzwirkung aufklären.
Sie hätten beobachtet, dass ein bislang nicht bekannter Signalweg für die neuroprotektive Wirkung von Parkin verantwortlich sei, so Dr. Winklhofer. Bei dem neuentdeckten Signalweg spielt das Protein NEMO eine entscheidende Rolle. Parkin wirkt als Enzym, das an NEMO eine Kette von Ubiquitin-Molekülen anhängt. Dadurch kann NEMO eine nachgeschaltete Abfolge von Signalen aktivieren. Dem Team um Dr. Winklhofer ist es gelungen, ein Zielgen dieses Signalwegs zu identifizieren, das für das mitochondriale Protein OPA1 kodiert. OPA1 vermittelt die Schutzwirkung von Parkin auf die Mitochondrien und verhindert dadurch neuronalen Zelltod.
Daraus könnten sich neue therapeutische Strategien ergeben, die darauf abzielen, diesen Signalweg effizienter zu aktivieren beziehungsweise unter Stressbedingungen die Bildung von OPA1 zu steigern, betont Dr. Winklhofer. Der neu identifizierte Signalweg sei möglicherweise auch für andere neurologische Erkrankungen relevant, bei denen ein Verlust von Nervenzellen auftritt. In laufenden Projekten verfolgt das Team um Dr. Winklhofer, welche weiteren Zielmoleküle dieses Signalweges sich für protektive und therapeutische Interventionen eignen.

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