Forscher haben eine der Ursachen der Alzheimer-Krankheit entdeckt: Neues Behandlungsziel
Neues Behandlungsziel der Alzheimer-Krankheit –Eine kürzlich durchgeführte Studie untersuchte den Übergang eines Proteins namens Tau, das für die Alzheimer-Krankheit entscheidend ist, von einem gesunden zu einem pathologischen Zustand. Diese Entdeckung eröffnet einen neuen Weg zur Vorbeugung oder Behandlung dieser lähmenden Krankheit, die das Gedächtnis und die kognitiven Fähigkeiten immer mehr schwächt. Nach Angaben des National Institute on Aging ist die Alzheimer-Krankheit die häufigste Ursache von Demenz bei älteren Menschen und die siebthäufigste Todesursache in den USA.
Die Alzheimer-Krankheit, die häufigste Form der Demenz, kann derzeit weder geheilt noch mit wirksamen Medikamenten behandelt werden, was zum Teil darauf zurückzuführen ist, dass wir noch nicht genau wissen, wie sich die fortschreitende neurodegenerative Erkrankung im Gehirn manifestiert.
In einer neuen Studie wurde nun gezeigt, dass ein entscheidender Bestandteil des Fortschreitens der Alzheimer-Krankheit, das Protein Tau, von einem gesunden Zustand in einen kranken Zustand übergeht. Die Studie zeigt auch, wie diese Erkenntnis ein therapeutisches Ziel darstellen könnte.
Die Ergebnisse des Teams, die am 6. Juli 2022 in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurden, versprechen, den Tau-Umwandlungsprozess zu stoppen, Tau in einem gesunden Zustand zu halten und negative Auswirkungen auf die Gehirnzellen zu verhindern.
Das Tau-Protein ist zusammen mit einem winzigen Peptid, dem so genannten Amyloid-beta, eine Schlüsselkomponente bei der Alzheimer-Krankheit. Laut Dr. Arne Ittner, leitender Forschungsautor und Senior Research Fellow in Neurowissenschaften am Flinders Health and Medical Research Institute, ist Tau für die toxischen Auswirkungen auf die Gehirnzellen erforderlich, die zu einer verminderten Gedächtnisleistung führen.
Wenn die Alzheimer-Krankheit fortschreitet, lagert sich Tau in den Gehirnzellen ab. Während dieses Prozesses wird Tau erheblich umgewandelt, wobei verschiedene Tau-Ablagerungen mehrere kleine Veränderungen an zahlreichen Stellen des Tau-Moleküls aufweisen.
Obwohl diese Veränderungen bei Tau schon seit vielen Jahren bekannt sind, sind sich die Neuropathologen immer noch nicht sicher, wie Tau an diesen Punkt der vielen Veränderungen gelangt. Die jüngste Forschung hat diese Frage teilweise geklärt und bietet eine neue Methode zur Erklärung der schrittweisen Veränderung von Tau.
Ziel der Studie war es, festzustellen, ob die Veränderung eines bestimmten Ortes in Tau die Veränderung eines anderen Ortes vereinfachen würde. Die Forscher konzentrierten sich auf die Frage, wie Proteinkinasen, d. h. Enzyme, die Veränderungen in Tau bewirken, mit Tau zusammenhängen.
Laut Dr. Kristie Stefanoska, Hauptautorin der Studie und Forschungsbeauftragte für Demenz an der Flinders University, zielen Proteinkinasen in der Regel auf bestimmte Stellen, so genannte Phosphorylierungsstellen, in Tau und anderen Proteinen ab und bewirken Veränderungen ausschließlich an diesen Stellen.
Wir stellten jedoch die Hypothese auf, dass einige dieser Enzyme auf mehrere Stellen in Tau abzielen könnten und dies viel effektiver tun würden, wenn Tau bereits an einer Stelle verändert wäre.
Die Forscher konzentrierten sich auf die häufigste Form der Veränderung, die in Tau aus den Gehirnen von Alzheimer-Patienten gefunden wurde, in einem umfassenden Experiment, das bis zu 20 separate Veränderungen in Tau und 12 Enzyme umfasste.
Neues Behandlungsziel der Alzheimer-Krankheit-Die Studie fand zwar heraus, dass eine Veränderung in Tau die Einführung einer anderen Veränderung vereinfacht, konnte aber auch “Master Sites” in Tau ausmachen, d. h. bestimmte Stellen, die zukünftige Veränderungen an den meisten anderen Stellen steuern.
Laut Dr. Ittner “konnten wir durch die Veränderung dieser Masterstellen Veränderungen an mehreren zusätzlichen Tau-Stellen herbeiführen, was zu einem ähnlichen Zustand führte, wie er in den Gehirnen von Alzheimer-Patienten zu finden ist.”
Der nächste Schritt des Teams bestand darin, zu untersuchen, ob die Masterstellen gezielt eingesetzt werden können, um die schädlichen Auswirkungen von Tau bei Alzheimer zu verringern und so das Gedächtnis zu verbessern.
Die in dieser Studie verwendeten Mäuse enthalten sowohl Amyloid als auch Tau und zeigen Anzeichen der Alzheimer-Krankheit, wie z. B. Gedächtnisprobleme. Im Gegensatz zu Mäusen, die die typische Form von Tau besaßen, stellten die Forscher fest, dass Tiere mit einer Tau-Variante, bei der eine der identifizierten Masterstellen fehlte, keine Gedächtnisprobleme aufwiesen.
Die Gruppe wird nun versuchen, auf der Grundlage ihrer Ergebnisse ein Medikament zu entwickeln
Wir haben das therapeutische Potenzial dieser neuartigen Idee nachgewiesen, aber es sind noch weitere Forschungen erforderlich, um die Funktion dieser Masterstellen in Gesundheit und Krankheit vollständig zu verstehen”, so Dr. Stefanoska.
“Die Tau-Modifikation bei Alzheimer ist ein schwieriger Prozess. Unsere Forschung ist die erste, die einen Zusammenhang zwischen einer anfänglichen Mutation in Tau und vielen Modifikationen an Proteinstellen herstellt.
Den Wissenschaftlern zufolge könnten eine Reihe von neurologischen Erkrankungen, bei denen Tau eine Rolle spielt, wie die Parkinson-Krankheit, durch Gehirnerschütterungen verursachte chronische Hirnschäden und Schlaganfälle, von dem neuartigen Prozess und den Master Sites in seinem Zentrum betroffen sein.
Laut Dr. Ittner können Tau-Toxizität und Demenz durch Verlangsamung der Veränderungen an den Masterstellen von Tau bei diesen Erkrankungen verhindert werden.
Diese neue Methode klärt die ursprüngliche Ursache der weit verbreiteten Tau-Veränderungen bei der Alzheimer-Krankheit. Dies wird Wissenschaftlern und Ärzten helfen, Instrumente für eine frühzeitige und bessere Diagnose zu entwickeln.
