Neue israelische Forschungsergebnisse könnten das Fortschreiten der Parkinson-Krankheit stoppen

Eine Studie der Universität Haifa könnte große Auswirkungen auf die Behandlung der Parkinson-Krankheit haben.

Eine neue Studie der Universität Haifa hat Prozesse identifiziert, die helfen können, die Ausbreitung der Parkinson-Krankheit zu verhindern. Die in der renommierten Fachzeitschrift NJP Parkinson's Disease veröffentlichte Studie hat zum ersten Mal neuronale Prozesse identifiziert, die verschiedenen Arten der Krankheit gemeinsam sind.

Die Prozesse beziehen sich auf die Fähigkeit von Zellen, sich mit der extrazellulären Matrix zu verbinden, und ihre Fähigkeit, neue Synopsen zu erstellen. Durch den Einsatz des innovativen Sendai-Reprogramming-Verfahrens konnten die Forscher erstmals zeigen, dass auch bei sporadischen Parkinson-Patienten, für die noch kein Tiermodell entwickelt wurde, diese Prozesse ebenfalls gestört sind.

Parkinson-Patienten leiden unter einem massiven Verlust von Nervenzellen im Bereich des Gehirns, der als Substantia nigra bekannt ist und mit dopaminergen Neuronen gefüllt ist. Dopamin wird für den Prozess der Übertragung von Nachrichten zwischen Gehirnzellen benötigt und spielt eine Schlüsselrolle bei der Fähigkeit, motorische Aktionen richtig auszuführen. Eines der Probleme in der Forschung – und Entwicklung von Medikamenten – ist die Tatsache, dass nur 15 Prozent der Parkinson-Fälle durch bekannte genetische Faktoren verursacht werden, während 85 Prozent als „sporadisch“ definiert werden. Dementsprechend ist es nur für diese 15 Prozent der Fälle möglich, ein Modell für die Krankheit bei Tieren zu erstellen.

„Die meisten aktuellen Studien wurden an einer kleinen Anzahl bekannter Parkinson-Mutationen durchgeführt, die durch genetische Faktoren verursacht werden, da es nicht möglich ist, Modelle für sporadische Formen der Krankheit zu erstellen. Dank der Fähigkeit, induzierte pluripotente Stammzellen für Patienten mit „sporadischen“ Erkrankungen zu erzeugen, ist es uns erstmals gelungen, das Vorhandensein beeinträchtigter neuraler und zellulärer Mechanismen auf ähnliche Weise bei allen von uns untersuchten Krankheitsarten nachzuweisen“, erklärte der Studienautorin Dr. Shani Stern, Dozentin an der Sagol-Abteilung für Neurobiologie der Universität.

In den letzten Jahren wurde jedoch eine Methode entwickelt, die auf der „Umprogrammierung reifer Zellen in induzierte pluripotente Stammzellen“ basiert. Nach dieser Methode, die in der aktuellen Studie verwendet wurde, entnehmen die Forscher Zellen von bestimmten Individuen, programmieren sie zu Stammzellen um und differenzieren sie dann als Zellen eines anderen Typs, die die gleiche genetische Belastung des Individuums tragen, von dem sie entnommen wurden .

Im aktuellen Fall Dr. Stern zusammen mit Prof. Fred Gage vom Salk Institute; Prof. Alexis Brice vom ICM, Paris; Prof. Jürgen Winkler von der FAU, Deutschland; und Prof. Irit Sagi vom Weizmann-Institut arbeiteten an Hautzellproben von neun Parkinson-Patienten.

Bei einigen Patienten wurden genetische Mutationen diagnostiziert, während andere die „sporadische“ Krankheit hatten. Die Hautzellen wurden zu Stammzellen „wiederhergestellt“, die die Forscher dann in dopaminerge Neuronen differenzierten, sodass die Zellen die genetische Last jedes spezifischen Patienten trugen und effektiv an derselben Art von Parkinson „krank“ waren wie dieser Teilnehmer. Das Verfahren wurde auch für vier gesunde Teilnehmer verwendet, die eine Kontrollgruppe bildeten. Im zweiten Schritt sequenzierten die Forscher die in den dopaminergen Zellen exprimierte RNA und erstellten ein elektrophysiologisches Profil der Zellen, indem sie elektrische Ströme und Potentiale in den Nervenzellen maßen.

Die Studie fand zusätzliche Hinweise auf eine mögliche Schädigung der Strukturen der extrazellulären Matrix – eine Abnahme der Menge der Proteine, die die Matrix aufbauen – sowohl bei der genetischen als auch bei der sporadischen Form der Krankheit. Es führt wahrscheinlich zur Entstehung einer instabilen Struktur, die wiederum Instabilität, Trennung und Tod in den Zellen verursacht. Die Forscher fanden auch einen Rückgang der synaptischen Aktivität, die für die Übertragung neuronaler Botschaften an die Zielzellen bei allen Parkinson-Patienten in der Studie verantwortlich ist. „Es scheint, dass eine der Folgen des Rückgangs der Matrixproteine ​​ein Rückgang der synaptischen Aktivität und der Fähigkeit der Zellen ist, funktionelle Synapsen zu bilden“, bemerkte Dr. Stern.

„Die von uns untersuchten dopaminergen Neuronen stammen von Patienten durch Umprogrammierung, die sie zu jungen Zellen verjüngt. Mit anderen Worten, wir können Veränderungen in der elektrischen Aktivität, den Genen und Proteinen der extrazellulären Matrix sehen, selbst wenn die Zellen jung sind. Dies impliziert, dass diese Veränderungen bei Parkinson-Patienten existieren, lange bevor sie sich eines Krankheitsprozesses bewusst werden, der in ihrem Gehirn abläuft. Wenn wir diese Sequenzierung bei einem jungen Menschen durchführen und ein ähnliches Bild finden wie bei Menschen, die an der Parkinson-Krankheit erkrankt sind, können wir davon ausgehen, dass diese Person die Krankheit in einem späteren Stadium entwickeln wird.

„Derzeit zielen die meisten Behandlungen darauf ab, die Verschlimmerung der Krankheit zu verhindern, anstatt sie zu verhindern. Wenn wir das Potenzial zur Entwicklung der Parkinson-Krankheit in einem frühen Stadium erkennen und Behandlungen entwickeln können, die das Fortschreiten der Krankheit aufhalten können, werden wir in der Lage sein, eine vorbeugende Behandlung in einem Stadium zu beginnen, in dem die Sterblichkeit von Nervenzellen begrenzt ist. Dadurch können wir das Fortschreiten der Krankheit deutlich verlangsamen“, schloss Dr. Stern.

Autor: Redaktion
Bild Quelle: Archiv

Freitag, 16 September 2022