Anzeige

Anzeige

Gendefekt erhöht Risiko für Parkinson

Redaktion GESUND (9. Juli 2014)

Zitternde Hände sind ein Merkmal von Parkinson. Foto: picture-alliance/ZB

Gen-Mutationen beeinträchtigen den Kalziumstoffwechsel und die "Müllabfuhr" in Nervenzellen. Messung von bestimmten Enzym-Aktivitäten könnte Hinweise auf Parkinson geben, so die Wissenschaftler.

Menschen mit bestimmten Erbgutveränderungen haben ein besonders hohes Risiko, an Parkinson zu erkranken. Insbesondere Varianten eines Gens namens GBA1 (Glukozerebrosidase) werden mit diesem erhöhten Risiko in Verbindung gebracht.

Tübinger Forscher des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und des Hertie-Instituts für klinische Hirnforschung gingen der Frage nach, welche Folgen die fehlerhafte Erbinformation für Nervenzellen hat. Sie stellten fest, dass Mutationen im GBA1-Gen unter anderem den Kalziumstoffwechsel und die zelluläre "Müllabfuhr" beeinträchtigen können. Letztere ist für den Abbau und das Recyceln defekter Substanzen verantwortlich.

Enzyme als mögliche Biomarker

Bei Menschen mit Parkinson sterben Gehirnzellen ab, die für die Produktion des Botenstoffes Dopamin verantwortlich sind. Infolgedessen fällt es den Patienten schwer, Bewegungen zu kontrollieren, Schlafstörungen und Depressionen können auftreten und im Laufe der Erkrankung kann sich zudem eine Demenz entwickeln. Parkinson ist nicht heilbar. Die Auslöser des Zellsterbens sind unbekannt – doch Mutationen eines bestimmten Gens mit dem Namen GBA1 gelten als eine der wichtigsten Risikofaktoren. "Dieses Gen enthält den Bauplan eines Enzyms mit dem Namen Glukozerebrosidase, das an der Verarbeitung bestimmter zellulärer Fette beteiligt ist", erläutert DZNE-Forscherin Michela Deleidi.

In den Untersuchungen entdeckten die Forscher in den mutierten Nervenzellen diverse Störungen. Zum einen war die Aktivität des Enzyms Glukozerebrosidase reduziert. Außerdem war die allgemeine Fähigkeit der Zellen gestört, bestimmte Produkte des Stoffwechsels zu verarbeiten und zu entsorgen. "Die Aktivität der entsprechenden Enzyme war niedriger als normal. Das bedeutet, dass sich manche Substanzen ansammeln und die Nervenzellen schädigen können", erklärt die Forscherin. "Die Messung solcher Enzym-Aktivitäten könnte wichtige Hinweise auf eine Parkinson-Erkrankung liefern. Insofern sind diese Enzyme mögliche Biomarker, also Indikatoren, die für die Diagnose von Parkinson hilfreich sein können."

In den mutierten Nervenzellen aus dem Labor fanden die Forscher außerdem eine erhöhte Konzentration des Proteins alpha-Synuklein. Dieses Protein hat bei Parkinson eine Schlüsselstellung, weil es sich zu mikroskopisch kleinen Klumpen zusammenballt, welche im Verdacht stehen, Nervenzellen zu schädigen.

Nervenzellen werden empfindlicher für Störungen

Darüber hinaus war in den Zellen mit mutiertem Erbgut der Kalziumstoffwechsel gestört. "Wir haben festgestellt, dass die mutierten Nervenzellen die Konzentration an Kalzium-Ionen nicht mehr richtig regulieren konnten. Die Zellen werden dadurch stressanfälliger, also empfindlicher für Störungen", sagt Deleidi. "Der Kalzium-Stoffwechsel könnte also ein Ansatzpunkt für die Entwicklung neuartiger therapeutischer Maßnahmen sein. Zusammenfassend haben wir klar gezeigt, dass es einen direkten Zusammenhang zwischen Mutationen im GBA1-Gen und zellulären Fehlfunktionen gibt", resümiert die Forscherin. "Infolgedessen könnte man in der Wirkungskette auch früh ansetzen und versuchen, die Aktivität des Enzyms Glukozerebrosidase durch Arzneistoffe zu erhöhen, um der Krankheit vorzubeugen oder sie zu verzögern."

Lesen Sie auch im GESUND-Magazin: Hilft tiefe Hirnstimulation bei Parkinson?


Lesen Sie auch

Weitere Beiträge zum Thema Gehirn

Quellen

"iPSC-derived neurons from GBA1-associated Parkinson's disease patients show autophagic defects and impaired calcium homeostasis", in: "Nature Communications", 2014, doi: 10.1038/ncomms5028


Apotheken-Notdienst

Anzeige