Parkinson: Wie ein "schlechtes" Enzym das Gehirn schützen könnte
Eine kürzlich durchgeführte Studie könnte unser Verständnis der Art und Weise verändern, in der Mitochondrien oder die Kraftwerke der Zellen die Parkinson-Krankheit beeinflussen. Die neuesten Ergebnisse stehen im Widerspruch zu aktuellen Theorien.
Die Parkinson-Krankheit ist eine der häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen in den USA und betrifft schätzungsweise 1 Million Menschen dort sowie 10 Millionen weltweit.
Die Krankheit führt zu einer allmählichen Beeinträchtigung der motorischen Fähigkeiten mit Symptomen wie Zittern und Starrheit. Parkinson kann auch zu Demenz, Depressionen und Angstzuständen führen.
Die primären Veränderungen im von Parkinson betroffenen Gehirn treten in einer kleinen Region auf, die als Substantia nigra bezeichnet wird. Diese Dopamin-produzierenden Neuronen sterben ab und die Region wird von sogenannten Lewy-Körpern infiltriert, die abnormale Proteinaggregate sind.
Trotz jahrelanger Forschung sind die Mechanismen, die der Parkinson-Krankheit zugrunde liegen, unbekannt. Neuere Forschungen deuten jedoch darauf hin, dass eine mitochondriale Dysfunktion beteiligt sein könnte.
Parkinson und Mitochondrien
In den frühen 1980er Jahren stellten die Forscher fest, dass bei Hemmung eines Enzyms namens Mitochondrienkomplex 1 (MC1) Neuronen in der Substantia nigra zusammenbrachen und Parkinson-ähnliche Symptome verursachten.
Mitochondrien sind dafür verantwortlich, die von uns verbrauchten Nährstoffe in ATP umzuwandeln, die Energiewährung der Zelle. MC1 ist eines von vielen Enzymen, die an diesem komplexen Prozess beteiligt sind.
In den späten 1980er Jahren stellten Wissenschaftler fest, dass die MC1-Spiegel in den am stärksten von der Parkinson-Krankheit betroffenen Hirnregionen reduziert waren. Dieser Befund wurde reproduziert und ist mittlerweile gut etabliert: Viele haben die Theorie aufgestellt, dass MC1-Spiegel, die in der Substantia nigra von Parkinson-Patienten abfallen, möglicherweise für den neuronalen Tod verantwortlich sind.
Bis heute ist die Bedeutung von reduziertem MC1 jedoch ein Rätsel geblieben. Sind MC1-Spiegel der Grund, warum die Neuronen sterben, ist es ein Schutzmechanismus, der durch den Zelltod von Neuronen ausgelöst wird, oder ist es einfach ein Symptom für sterbende Neuronen?
In vielen Studien, in denen die MC1-Spiegel in der Substantia nigra untersucht wurden, wurden sie nicht mit anderen Teilen des Gehirns verglichen. Vor kurzem haben Wissenschaftler der Universität Bergen (UiB) in Norwegen versucht, die Spiegel dieses Enzyms in anderen Teilen des von Parkinson betroffenen Gehirns zu untersuchen.
MC1 im ganzen Gehirn
Die Forscher - angeführt von Charalampos Tzoulis von der Abteilung für klinische Medizin der UiB - waren der Ansicht, dass die MC1-Reduktion, wenn sie der Hauptgrund für den neuronalen Zusammenbruch bei der Parkinson-Krankheit ist, nur in den von ihr betroffenen Bereichen reduziert werden sollte und auf normalen Niveaus bleibt der Rest des Gehirns.
Um herauszufinden, ob dies der Fall war oder nicht, nahmen sie Gehirngewebe von 18 Parkinson-Patienten und verglichen sie mit 11 gesunden Kontrollpersonen. Ihre Ergebnisse werden diese Woche in der Zeitschrift veröffentlicht Acta Neuropathologica.
Sie entdeckten, dass MC1 tatsächlich im gesamten Gehirn reduziert war und nicht mit dem Tod von Neuronen korrelierte. Teile des Gehirns, die relativ unberührt waren, wie das Kleinhirn, wiesen immer noch viel niedrigere MC1-Spiegel auf.
"Diese neue Studie zeigt, dass ein Komplex-1-Mangel tatsächlich ein globales Phänomen im Gehirn von Parkinson-Patienten ist und sowohl in betroffenen als auch in gesunden Hirnregionen wahllos auftritt."
Charalampos Tzoulis
"Interessanterweise", fügt er hinzu, "enthalten Gehirnzellen (Neuronen) mit verringerten Komplex-1-Spiegeln mit deutlich geringerer Wahrscheinlichkeit Lewy-Körper, die abnormalen Proteinaggregate, die die Parkinson-Krankheit charakterisieren."
Die Schlussfolgerung ist, dass reduzierte MC1-Spiegel nicht unbedingt schädlich für das Gehirn sind oder am Zelltod beteiligt sind - wenn überhaupt, können reduzierte Spiegel schützend sein.
Wie Tzoulis erklärt: "Es ist möglich, dass ein Mangel an Komplex 1 Teil einer kompensatorischen Regulation ist, die versucht, das Gehirn bei Morbus Parkinson zu schützen, beispielsweise durch eine verminderte Produktion oxidativer Radikalspezies."
Diese vorläufigen Ergebnisse müssen bestätigt werden, und wenn dies der Fall ist, könnten sich neue Forschungswege eröffnen. Wenn die MC1-Reduktion tatsächlich ein Schutzmechanismus ist, könnte sie möglicherweise genutzt werden, um die Parkinson-Medikamente der Zukunft zu entwickeln.
