Wiener Studie bringt Fortschritt bei Parkinson

Forschende aus Wien haben die Struktur von Eiweißstoff-Aggregaten bei Parkinson geklärt. Ein neues Medikament ist derzeit in Erprobung.

Bei der Parkinson-Krankheit und Lewy-Körper-Demenz haben Patient:innen in der Regel Klümpchen (Aggregate) des Eiweißstoffes „Alpha-Synuclein“ im Gehirn. Von diesen Aggregaten gibt es zwei unterschiedliche Formen, berichten Wiener Forscher:innen. Sie fanden auch heraus, das familiäre Risikomutationen und ein in klinischer Erprobung befindliches Pharmazeutikum Alpha-Synuclein-Kontaktstellen in gegensätzlicher Art und Weise ändern. Die Studie wurde im Fachjournal „PNAS“ veröffentlicht. Alpha-Synuclein ist einer der häufigsten Eiweißstoffe (Proteine) im menschlichen Gehirn und ein normaler Bestandteil von Nervenzellen. Er ist vor allem in den Synapsen zu finden, wo die Signale von einer Nervenzelle zur nächsten geleitet werden. Dort ist Alpha-Synuclein wahrscheinlich an der Ausschüttung der Botenstoffe (Neurotransmitter) beteiligt.

Ob die Aggregate von Alpha-Synuclein tatsächlich Probleme verursachen, oder nur eine Begleiterscheinung der Erkrankungen sind, ist unklar. Es gibt jedenfalls bestimmte Mutationen bei Alpha-Synuclein, die in den betroffenen Familien das Risiko für die Parkinson-Krankheit erhöhen. Derzeit ist ein Pharmazeutikum (UCB0599) in klinischen Tests, das in Tierversuchen solche Alpha-Synuclein-Aggregate beseitigte.

Ein Team um Robert Konrat von den Max Perutz Labs in Wien untersuchte, wie Alpha-Synuclein-Aggregate aussehen. Es gehört zu den „intrinsisch ungeordneten Proteinen“ und hat daher keine feste Struktur, sagte Konrat im Gespräch mit der APA: „Wir mussten deshalb erst die Methoden optimieren, um seine strukturelle Vielfalt zu erfassen.“ Dies sei nun erstmals bei einem „medizinisch sehr relevanten Protein“ gelungen.

„Wir fanden zwei unterschiedliche Aggregatformen“, erzählt Konrat: „Eine davon hat eine Ring-ähnliche Struktur, die eine Art Pore in der Membran der Zellen formen kann.“ Dies führe dazu, dass die Membran durchlässig wird und verschiedenste Substanzen ungehindert ein- und ausströmen. „Das stellt für die Zellen natürlich ein Problem dar“, erklärte er. Zweitens sahen die Forscher „langgestreckte Aggregate, die leicht verdreht und verdrillt sind“. Sie lösen sich von der Membran ab, ziehen weitere Synuclein-Moleküle aus den Membranen an und sind so der Keim für immer größer werdende Aggregate.

Anhand ihres hoch aufgelösten Strukturmodells von Alpha-Synuclein-Aggregaten konnten die Forscher:innen auch erkennen, wo die zwei bekannten familiären Risikomutationen für die Parkinsonerkrankung den Eiweißstoff überhaupt verändern. „Dies passiert genau in dem Zwischenbereich, wo sich zwei Synuclein-Moleküle treffen“, sagte Konrat:“ Die Mutationen führen also dazu, dass sich die Berührungsstellen verändern und dadurch auch die Aggregatstruktur verändert wird.“ (red/APA)

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