Neuer Zelltod-Mechanismus in Alzheimer-Gehirnen entdeckt

Forscher am King's College London haben eine bisher unbekannte Form des programmierten Zelltods namens Karyoptose in den Gehirnen von Patienten mit Alzheimer-Krankheit und frontotemporaler Demenz identifiziert. Diese Entdeckung könnte das Verständnis darüber, wie Neuronen bei neurodegenerativen Erkrankungen verloren gehen, grundlegend verändern.

Ein fehlendes Bindeglied zwischen toxischen Proteinen und neuronalem Verlust

Die am 25. Juni in Nature Communications veröffentlichte Studie ergab, dass die Ansammlung toxischer Proteine in Neuronen eine Kaskade chemischer Reaktionen auslöst, die dazu führt, dass der Zellkern schrumpft und zerfällt, bevor die Zelle stirbt. Im Gegensatz zur Apoptose und anderen bekannten Formen des Zelltods zielt die Karyoptose spezifisch auf den Zellkern ab – die Struktur, die das genetische Material einer Zelle beherbergt –, destabilisiert dessen äußere Membran und führt zu dessen Kollaps.alzheimersresearchuk+3

Die Analyse von Patientengehirngewebe ergab, dass 35 Prozent der Zellen aus dem Frontalkortex von Alzheimer-Patienten Marker für Karyoptose aufwiesen, verglichen mit nur 15 Prozent bei gesunden, älteren Kontrollpersonen. Die Forschung, die in Zusammenarbeit mit dem UK Dementia Research Institute durchgeführt und teilweise von Alzheimer's Research UK finanziert wurde, untersuchte etwa 3.000 Gehirnzellen von Patienten.eurekalert+2

Ein potenzielles therapeutisches Ziel

Das Team kartierte den molekularen Signalweg, der die Karyoptose antreibt, und identifizierte einen kritischen Kontrollpunkt: die Interaktion zwischen einer Kinase namens p38-MAP-Kinase und einem Strukturprotein namens LaminB1. Durch die gezielte Beeinflussung von Kinasen, die als Schalter in diesem Signalweg fungieren, konnten die Forscher das Niveau der Karyoptose-Marker in Rattenneuronen unter Laborbedingungen reduzieren.news-medical+1

„Ihre Ergebnisse bieten neue Hoffnung für Behandlungen, die das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen und die Gehirnfunktion erhalten könnten“, erklärte Alzheimer's Research UK in einer Stellungnahme zur Veröffentlichung.alzheimersresearchuk

Eine Lücke in der Demenzforschung schließen

Zu verstehen, warum Gehirnzellen bei Alzheimer und frontotemporaler Demenz absterben, ist eine der hartnäckigsten Herausforderungen der Neurowissenschaften geblieben. Während die Ansammlung toxischer Proteine – einschließlich Amyloid-Plaques und Tau-Fibrillen – schon lange als Ursache vermutet wurde, war der genaue Mechanismus, der diese Ansammlung mit dem weit verbreiteten neuronalen Tod verbindet, bisher nicht vollständig erklärt. Die Entdeckung der Karyoptose legt nahe, dass dieser Prozess einen Teil des neuronalen Verlusts erklären könnte, den bestehende Modelle bisher nur schwer erfassen konnten.lifesciencedaily+1

Die Arbeit mit dem Titel „Karyoptosis mediates cell death and neurodegeneration upon proteotoxic stress“ von Casterton et al. eröffnet nun einen neuen Weg für die Arzneimittelentwicklung, die darauf abzielt, den Signalweg zu unterbrechen, bevor irreversible Schäden auftreten.nature+1