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StartseiteForschung aktuellDer Prion-Mechanismus bei Nervenerkrankungen11.01.2016

NeurowissenschaftDer Prion-Mechanismus bei Nervenerkrankungen

Alzheimer, Parkinson, ALS, BSE - diese Krankheiten greifen das Gehirn an. Zudem vermuten Forscher, dass bei ihnen ähnliche Krankheitsprozesse ablaufen. Konkret geht es um den Prion-Mechanismus, bei dem krankhafte Varianten eines Eiweißes, die normale, gesunde Form anstecken und dafür sorgen, dass sie sich ebenfalls krankhaft verändert. Doch es gibt auch Kritik an der Prion-Hypothese.

Von Volkart Wildermuth

In einem Labor im Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung der Universität Leipzig kontrolliert Biologie-Doktorantin Anne Suttkus auf einem Bildschirm (picture alliance /  ZB / Waltraud Grubitzsch)
Die DNA-Färbung von Alzheimer-Hirngewebe. (picture alliance / ZB / Waltraud Grubitzsch)
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Uli Blumenthal: Gerade haben Forscher des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Krankheiten in Bonn laut einer Pressemitteilung gezeigt: "Alpha Synuclein, ein für die Parkinson-Erkrankung wichtiges Protein, verhält sich nicht wie ein Prion". Mein Kollege Volkart Wildermuth beschäftigt sich schon länger mit der Prion-Hypothese. Vielleicht erklären Sie erst eimmal, was genau darunter zu verstehen ist.

Volkart Wildermuth: Prionen sind Eiweiße, die in mehreren Formen vorliegen können. Das gilt eigentlich für fast alle Proteine, die verbiegen sich je nach den Umständen in der Zelle. Aber bei den Prionen ist eine Form, die krankhafte, eine Sackgasse, es gibt kein zurück. Und wenn ein normales Prion, so einer krankhaften Version begegnet, dann schmiegt es sich an und wird selbst krankhaft. Die Forscher vergleichen das mit einer Infektion, es reicht eine kleine Menge krankhaftes Prion aus, um die ganzen Gesunden sozusagen anzustecken. Es bilden sich dabei immer größere Klumpen der krankhaften Form, die dann letztlich sogar im Mikroskop sichtbar werden. Das sind die Plaques und Fasern die zum Beispiel Alois Alzheimer im Gehirn seiner Patienten beschrieben haben, aber es gibt solche Ablagerungen auch bei ALS und eben bei Parkinson. Dass bei diesen häufigen neurodegenerativen Erkrankungen der Prion-Prozess eine wichtige Rolle spielt, das hat vor einigen Jahren für viel Aufregung in der Wissenschaft gesorgt, aber diese Interpretation hat sich seitdem weitgehend durchgesetzt.

Blumenthal: Aber offenbar sind doch nicht alle überzeugt. In der aktuellen Arbeit schreiben die Forscher aus Bonn, dass das Parkinsoneiweiß Alpha Synuclein sich gar nicht wie ein Prion verhält. Wie kommen die darauf?

Wildermuth: Die Forscher um Donato Di Monte vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen kritisieren die Experimente aus dem Prion-Camp und sagen, die haben wenig mit dem natürlichen Krankheitsprozess zu tun. Da werden nämlich solche Prion-Formen von Alpha Synuclein in die Versuchstiere gespritzt. Aber bei Parkinson und auch bei Alzheimer und den anderen Krankheiten, da kommt ja nichts von außen dazu, die entstehen im Gehirn selbst.

Blumenthal: Wie haben die Forscher dann versucht, sozusagen das natürliche Geschehen nachzustellen?

Wildermuth: Donato Di Monte ist von der Beobachtung ausgegangen, dass bei manchen Parkinsonformen die Nerven anfangen, viel zu viel von dem Alpha Synuclein zu bilden. Und er hat gefragt: Kommt es vielleicht gar nicht auf eine krankhafte Form dieses Eiweißes an, sondern einfach auf die Menge? Das hat er dann in Mäusen durchgespielt. Dabei zeigte sich, dass sich ein Überschuss an Alpha Synuclein innerhalb des Gehirns ausbreitet und zwar nicht einfach ungesteuert, sondern nach dem Muster, dass man von Parkinson her kennt. Dieses Protein wird offenbar aktiv von Nervenzelle zu Nervenzelle weitergereicht und nicht nur das: Nach sechs bis zwölf Wochen lassen sich auch erste Schädigungen an den feinen Ausläufer der Neurone beobachten. Um auszuschließen, dass hier vielleicht doch der Prion-Prozess eine Rolle spielt, hat Di Monte mit Mäusen gearbeitet, die gar kein eignes Alpha Synuclein besitzen. Bei denen würde der Prion-Prozess sozusagen ins Leere laufen. Damit ist klar: Diese Umformung in die krankhafte Form ist nicht unbedingt nötig, ein Übermaß an Alpha-Synuclein kann auch so zu Nervenschäden führen.

Blumenthal: Ist das dann das aus für die Prion-Hypothese?

Wildermuth: Könnte man meinen, zumal auch ein anderer Artikel aus jüngster Zeit, der ähnliche Beobachtungen an einer Alzheimermaus berichtet. Die Pressemitteilung vom Deutschen Zentrum für neurodegenerative Krankheiten legt deshalb auch nahe, dass Alpha-Synuclein gar keine Prion-Eigenschaften habe. Aber als ich mit Donato Di Monte gesprochen habe, wollte er soweit dann doch nicht gehen. Aber er meint doch, dass das gerade für den Beginn der Krankheit einfach keine Rolle spielt. Das sieht der Prion-Experte Mathias Jucker vom Hertie Zentrum für klinische Hirnforschung in Tübingen naturgemäß völlig anders. Er betont, dass die Experimente von Donato Di Monte ja gerade darauf ausgelegt waren, dieses Prion-Mechanismus auszuhebeln, es sei also kein Wunder, dass sie nichts gefunden haben. Di Monte beschreibt nach seiner Meinung einen zweiten Weg, über Alpha-Synuclein die Nerven schädigen kann. Dass die Probleme allerdings schon nach wenigen Wochen zu sehen sind, macht Mathias Jucker stutzig. Bei Parkinsonpatienten braucht es nämlich Jahrzehnte, bis Nervenschäden auftreten. Also hier streiten sich die Experten über die Interpretation der Experimente und Ergebnisse, Ausgang offen.

Blumenthal: Ist es denn überhaupt wichtig, wie genau es zu den Problemen kommt, ob über den Prion Mechanismus oder unabhängig davon?

Wildermuth: Ja und Nein. Beide Lager sagen, es ist wichtig mit Therapien möglichst früh anzusetzen, um eine dauerhafte Schädigung zu vermeiden, da sind sich alle einig. Aber bei der Entwicklung von neuen Medikamenten kommt es darauf an, sich auf den zentralen Krankheitsmechanismus zu konzentrieren und sich nicht mit Nebenwegen aufzuhalten. Hier führen die unterschiedlichen Theorien natürlich zu sehr verschiedenen weiteren Forschungsansätzen. Aber das ist erst einmal gut. Parkinson und Alzheimer sind so komplexe Leiden, dass es wichtig ist, sie unter vielen Blickwinkeln zu betrachten. Was dann am Ende wirklich hilft, das können keine theoretischen Debatten und auch keine Mausversuche zeigen, dass belegen erste klinische Studien und davon sind beide Ansätze noch ein gutes Stück weit entfernt.

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