Ein Forscher der Ben-Gurion-Universität (BGU) des Negev hat eine gemeinsame Ursache für neurodegenerative Erkrankungen vorgeschlagen, die als Leitfaden für die Entwicklung von Behandlungen dienen könnte. Prof. Stas Engel und sein Team glauben, dass das zentrale Nervensystem der Primaten einen Schwachpunkt hat – ein Qualitätskontrollsystem, das giftige Proteine ausscheidet, die bei Aktivitäten mit hoher Sauerstoffaufnahme entstehen.
Prof. Engel ist Mitglied der Abteilung Klinische Biochemie und Pharmakologie in der Fakultät für Gesundheitswissenschaften an der BGU. Er und sein Team veröffentlichten ihre Ergebnisse in der September-Ausgabe von Redox Biology.
“Diese Befunde deuten darauf hin, dass die Veranlagung des menschlichen Gehirns zur Neurodegeneration in unseren Genen verankert ist, weshalb die Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen schwierig sein wird.” (Prof. Stas Engel)
Bild: Stas Engel. Photo Credit: Nachiyappan Venkatachalam
Wenn das System eine Anomalie erleidet, wie z.B. bei einem Trauma oder im Alter, kann es nicht alle giftigen Proteine ausscheiden, die sich in den Neuronen ansammeln und zu neurodegenerativen Krankheiten führen.
Der Schlüssel zu neurodegenerativen Erkrankungen könnte in der Komplexität des zentralen Nervensystems von Primaten liegen. Um so viele mentale Aufgaben zu erfüllen, verbraucht das Gehirn viel Sauerstoff, was zur Produktion eines hohen Anteils an reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) führt, die giftige Substanzen sind.
Dieser Prozess geht einher mit der Produktion geschädigter Proteine, die sich, wenn sie nicht aus dem Körper ausgeschieden werden, zu akkumulieren beginnen und Neuronen und Stützzellen schädigen.
Primaten haben, wie in der Studie angedeutet, eine zusätzliche Ebene von Abwehrmechanismen zur Bekämpfung von ROS entwickelt, nämlich das “Primaten-Differential-Redoxom” (PDR), das in niederen Organismen nicht vorhanden ist.
Das PDR macht das Nervensystem der Primaten extrem robust gegenüber ROS. Die Kehrseite der Robustheit ist jedoch die Fragilität. Nicht-routinemäßige Ereignisse können dazu führen, dass das PDR versagt, wodurch die ROS ins Gehirn eindringen kann.
“Eine der Anomalien, mit denen das PDR-System umgehen muss, ist das Alter. Wir leben viel länger als früher, und deshalb kann das System nicht mithalten. Ein körperliches Trauma könnte auch eine Anomalie darstellen, die die routinemässige Verarbeitung der PDR stört”, sagt Prof. Engel.
“Diese Befunde deuten darauf hin, dass die Veranlagung des menschlichen Gehirns zur Neurodegeneration in unseren Genen verankert ist, weshalb die Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen schwierig sein wird. Unsere Entdeckung könnte dazu beitragen, die Grundlage für künftige Behandlungen zu legen, indem wir zeigen, auf welches System wir abzielen müssen”, fügt er hinzu.
Sender/Quelle (gruppiert, gekürzt): BGU