Artikel zur Langlebigkeit

Entzündliche Prozesse treiben Alzheimer und Neurodegeneration voran

neurodegeneration, Alzheimer-Krankheit
  • Eine Entzündung im Gehirn treibt die Neurodegeneration wie die Alzheimer-Krankheit durch die Veränderung von Tau-Proteinen voran.

  • „Tau-Pathologie“ führt zu einer beeinträchtigten Zellstabilität und zum Absterben von Neuronen.

  • Das NLRP3-„Inflammasom“ in den Immunzellen des Gehirns löst eine Entzündung aus, die zur Entwicklung einer Tau-Pathologie und zum Absterben von Nervenzellen führt.

Dieser Artikel wurde auf EurekAlert.org veröffentlicht.

Entzündungen treiben das Fortschreiten neurodegenerativer Hirnerkrankungen voran und spielen eine wichtige Rolle bei der Ansammlung von Tau-Proteinen in Neuronen. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Forscherteam unter Leitung des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und der Universität Bonn im Fachmagazin Nature. Die Ergebnisse basieren auf Analysen von menschlichem Gehirngewebe und weiteren Laborstudien. Im speziellen Fall der Alzheimer-Krankheit offenbaren die Ergebnisse einen bisher unbekannten Zusammenhang zwischen Abeta- und Tau-Pathologie. Darüber hinaus deuten die Ergebnisse darauf hin, dass entzündliche Prozesse einen potenziellen Angriffspunkt für zukünftige Therapien darstellen.

Tau-Proteine ​​stabilisieren normalerweise das Skelett eines Neurons. Bei der Alzheimer-Krankheit, der frontotemporalen Demenz (FTD) und anderen „Tauopathien“ werden diese Proteine ​​jedoch chemisch verändert, sie lösen sich vom Zytoskelett und verkleben. Dadurch wird die mechanische Stabilität der Zelle so stark beeinträchtigt, dass sie abstirbt. Im Wesentlichen versetzt die „Tau-Pathologie“ den Neuronen den Todesstoß. Die aktuelle Studie unter der Leitung von Prof. Michael Heneka, Direktor der Klinik für Neurodegenerative Erkrankungen und Gerontopsychiatrie der Universität Bonn und leitender Forscher am DZNE, liefert neue Erkenntnisse darüber, warum Tau-Proteine ​​umgewandelt werden. Wie sich herausstellt, sind entzündliche Prozesse, die durch das Immunsystem des Gehirns ausgelöst werden, eine treibende Kraft.

Eine zentrale Rolle für diese Prozesse spielt ein bestimmter Proteinkomplex, das „NLRP3-Inflammasom“, berichten die Forscher in „Nature“. Heneka und Kollegen haben dieses Makromolekül, das sich in den Immunzellen des Gehirns befindet, bereits in früheren Studien untersucht. Dabei handelt es sich um einen molekularen Schalter, der die Freisetzung von Entzündungsstoffen auslösen kann. Für die aktuelle Studie untersuchten die Forscher Gewebeproben aus den Gehirnen verstorbener FTD-Patienten, kultivierte Gehirnzellen und Mäuse, die Anzeichen von Alzheimer und FTD aufwiesen.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Inflammasom und die von ihm ausgelösten Entzündungsreaktionen eine wichtige Rolle bei der Entstehung der Tau-Pathologie spielen“, sagte Heneka. Insbesondere entdeckten die Forscher, dass das Inflammasom Enzyme beeinflusst, die eine „Hyperphosphorylierung“ von Tau-Proteinen induzieren. Diese chemische Veränderung führt letztendlich dazu, dass sie sich vom Gerüst der Neuronen lösen und verklumpen. „Es scheint, dass durch das Inflammasom vermittelte entzündliche Prozesse für die meisten, wenn nicht alle neurodegenerativen Erkrankungen mit Tau-Pathologie von zentraler Bedeutung sind.“

Dies gilt insbesondere für die Alzheimer-Krankheit. Hier kommt ein weiteres Molekül ins Spiel: „Amyloid Beta“ (Abeta). Bei Alzheimer reichert sich dieses Protein auch im Gehirn an. Im Gegensatz zu Tau-Proteinen geschieht dies nicht innerhalb der Neuronen, sondern zwischen ihnen. Darüber hinaus beginnt die Ablagerung von Abeta in frühen Phasen der Erkrankung, während die Aggregation von Tau-Proteinen später erfolgt.

In früheren Studien konnten Heneka und Kollegen zeigen, dass das Inflammasom die Aggregation von Abeta fördern kann. Hier kommt der Zusammenhang zu den jüngsten Erkenntnissen ins Spiel: „Unsere Ergebnisse stützen die Amyloid-Kaskaden-Hypothese für die Entstehung von Alzheimer. Nach dieser Hypothese führen Abeta-Ablagerungen letztendlich zur Entwicklung einer Tau-Pathologie und damit zum Zelltod“, sagte er Heneka. „Unsere aktuelle Studie zeigt, dass das Inflammasom das entscheidende und bisher fehlende Glied in dieser Kette ist, denn es schlägt die Brücke von der Abeta-Pathologie zur Tau-Pathologie. Es gibt sozusagen den Staffelstab weiter.“ Somit aktivieren Abeta-Ablagerungen das Inflammasom. Dadurch wird die Bildung weiterer Abeta-Ablagerungen gefördert. Andererseits kommt es zu chemischen Veränderungen an den Tau-Proteinen, die zu deren Aggregation führen.

„Entzündliche Prozesse begünstigen die Entstehung der Abeta-Pathologie und, wie wir nun zeigen konnten, auch der Tau-Pathologie. Somit spielt das Inflammasom eine Schlüsselrolle bei Alzheimer und anderen Hirnerkrankungen“, sagt Heneka, der daran beteiligt ist Er ist Mitglied des Bonner Exzellenzclusters „ImmunoSensation“ und lehrt auch an der University of Massachusetts Medical School. Mit diesen Erkenntnissen sieht der Neurowissenschaftler Chancen für neue Behandlungsmethoden. „Die Idee, die Tau-Pathologie zu beeinflussen, liegt auf der Hand. Zukünftige Medikamente könnten genau diesen Aspekt angehen, indem sie die Immunantwort modulieren. Mit der Entwicklung der Tau-Pathologie nehmen die geistigen Fähigkeiten immer mehr ab. Wenn die Tau-Pathologie eingedämmt werden könnte, wäre dies daher ein Problem.“ wichtiger Schritt zu einer besseren Therapie.“

Die Studie wurde veröffentlicht in Natur im November 2019.



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