Archiv für den Monat: Oktober 2017

Neue Protein-Interaktionen erklären Defizite im Erinnerungsvermögen bei Parkinson

Gebeugte Haltung, schlurfender Gang und ein maskenhafter Gesichtsausdruck sind sichtbare Auswirkungen der Parkinson’schen Erkrankung. Doch neben diesen Einschränkungen in der Motorik kommen im Laufe der Erkrankung auch Defizite im Erinnerungsvermögen hinzu.

Wissenschaftler des Exzellenzclusters und DFG-Forschungszentrum für Mikroskopie im Nanometerbereich und Molekularphysiologie des Gehirns (CNMPB) der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) und Forscher des Instituto de Medicina Molecular (iMM, Lissabon) beschreiben einen neuen Ansatzpunkt für die Entwicklung therapeutischer Ansätze zur Behandlung der kognitiven Begleiterscheinungen bei der Parkinson’schen Erkrankung. Die Forschungsergebnisse sind veröffentlicht im renommierten Wissenschaftsmagazin „Nature Neuroscience“.

Im Tiermodell der Parkinson’schen Erkrankung zeigt das Forscherteam aus Göttingen und Lissabon erstmals detailliert einen molekularen Signalweg, der zur Entwicklung kognitiver Defizite führt, die denen bei der Parkinson’schen Erkrankung ähneln. Die Aktivierung dieses Signalwegs erfolgt durch die Interaktion abnormaler Formen des alpha-Synuklein Proteins mit dem Prionprotein (PrPC). Von diesem Prionprotein war bereits bekannt, dass es an Prozessen beteiligt ist, die zu altersbedingten Verhaltensabnormitäten und Beeinträchtigungen des Erinnerungsvermögens bei Neurodegeneration führen. Durch die Wechselbeziehung zwischen alpha-Synuklein und PrPC wird eine Kaskade von Prozessen in Gang gesetzt, die schließlich zu Störungen an den Kontakten zwischen Nervenzellen, den Synapsen, führt. Die Folge: Die Kommunikation der betroffenen Nervenzellen ist beeinträchtigt, die Entstehung kognitiver Defizite wird begünstigt. Darüber hinaus zeigen die Autoren erstmals, dass die Blockierung dieses nachgeschalteten Signalwegs durch genetische Manipulation oder den Einsatz von Antikörpern die abnormale neuronale Aktivität und die Erinnerungsdefizite umkehren können.

„Wir wissen nun, dass die Parkinson Krankheit weit mehr ist als eine motorische Erkrankung. Dass bestimmte Formen des alpha-Synuklein Proteins Fehlfunktionen bei der Kommunikation von Nervenzellen verursachen können, die für das Erinnerungsvermögen zuständig sind, war uns bekannt. Wie genau war bisher unklar. Nun wissen wir mehr über die molekularen Mechanismen. Damit eröffnen sich neue therapeutische Ansätze für die Prävention und Behandlung der Parkinson’schen Erkrankung”, sagt Prof. Dr. Tiago Outeiro, Direktor der Abteilung für Experimentelle Neurodegeneration an der Universitätsmedizin Göttingen, Koordinator der Studie und Senior-Autor der Publikation.

FORSCHUNGSERGEBNISSE IM DETAIL

Das Protein alpha-Synuklein hat eine Schlüsselrolle im Geschehen, das zu der Parkinson’schen Erkrankung führt. Es wird von Nervenzellen freigesetzt und auf andere übertragen. Die außergewöhnliche Ansammlung von Verklumpungen (Aggregaten) des Proteins alpha-Synuklein in Nervenzellen im Gehirn ist ein Markenzeichen der Parkinson‘schen Erkrankung. Diese bewirkt das Auftreten von Störungen in der Signalübertragung zwischen Nervenzellen im Gehirn. Als Folge solcher Kommunikationsstörungen kommt es zum Absterben von Nervenzellen im Gehirn.

Bisher wurde angenommen, dass das Protein alpha-Synuklein in verschiedenen Zuständen (Monomere, Oligomere, Fibrillen) auch in den extrazellulären Raum, also in die Zellzwischenräume, gelangt. Dort könnte es auf nachgeschaltete Synapsen wirken und auf diese Weise die Kommunikation zwischen den Nervenzellen und die neuronale Wandelbarkeit beeinträchtigen.

Bereits in einer früheren Studie konnten die Autoren zeigen, dass das zelluläre Prionprotein PrPC an der Zelloberfläche als Bindungspartner für Proteinaggregate, wie die alpha-Synuklein-Oligomere, dient. Nun konnten die Autoren erstmals die direkte Wechselwirkung von alpha-Synuklein und PrPC beweisen. Sie beschreiben einen neuen Mechanismus, der ausreicht, um frühe Schäden an den Synapsen von Nervenzellen zu initiieren, die allein durch extrazelluläres alpha-Synuklein verursacht werden. Die Interaktion setzt eine Signalkaskade in Gang, die zu einer Fehlregulation des Calcium-Haushalts und einer Fehlfunktion der Synapsen von Nervenzellen im Gehirn führt. Die Inaktivierung des Proteins durch genetische Manipulation oder den Einsatz von Antikörpern hebt den toxischen Effekt der alpha-Synuklein-Oligomere auf. Dieses Ergebnis konnte nicht nur in Zellkulturexperimenten, sondern sogar im lebenden Modell nachgestellt werden.

Die Autoren konnten weitere Details der Signalkaskade aufdecken, die durch die Interaktion von alpha-Synuklein und PrPC in Gang gesetzt wird. Der physische Kontakt zwischen den alpha-Synuklein-Oligomeren und PrPC erfolgt über den Glutamatrezeptor mGluR5. In Folge seiner Aktivierung werden zunächst eine Fyn-Kinase und anschließend der NMDA-Rezeptor 2B aktiviert. In einem Maus-Modell für Parkinson bleiben die synaptischen und kognitiven Defizite aus, wenn dieser Signalweg blockiert wird. Dieses Ergebnis eröffnet völlig neue Ansätze für die Therapie der Parkinson’schen Erkrankung.

Fazit: Die vorliegende Studie belegt erstmals, dass ein Rezeptor-vermittelter Mechanismus ausreicht, um frühe synaptische Schäden auszulösen, die durch extrazelluläres alpha-Synuklein verursacht werden. Dies könnte Teil eines normalen biologischen Vorgangs aber auch Teil des Krankheitsverlaufs bei Parkinson oder anderen Synukleinopathien sein.

Prof. Dr. Tiago F. Outeiro ist Direktor der Abteilung Experimentelle Neurodegeneration an der Universitätsmedizin Göttingen. Zudem ist er Mitglied des Vorstandes des Göttingen Exzellenzclusters und DFG-Forschungszentrums für Mikroskopie im Nanometerbereich und Molekularphysiologie des Gehirns (CNMPB). Seine Forschungsarbeit konzentriert sich auf die Entschlüsselung der grundlegenden molekularen Mechanismen, die bei neurodegenerativen Prozessen in Krankheiten, wie Parkinson, Huntington oder der Alzheimer Erkrankung eine Rolle spielen.

WEITERE INFORMATIONEN:
Universitätsmedizin Göttingen, Georg-August-Universität
Abteilung Experimentelle Neurodegeneration
Prof. Dr. Tiago F. Outeiro
Telefon 0551 / 39-13544, touteir@gwdg.de
www.neurodegeneration.uni-goettingen.de

Originalpublikation: Ferreira DG, Temido-Ferreira M, Vicente Miranda H, Batalha VL, Coelho JE, Szegö EM, Marques-Morgado I, Vaz SH, Rhee JS, Schmitz M, Zerr I, Lopes LV, Outeiro TF (2017) α-Synuclein interacts with PrPC to induce cognitive 1 impairment through mGluR5 and NMDAR2B. NAT NEUROSCI, 2017 25 Sep. doi: 10.1038/nn.4648.

Quelle: https://idw-online.de/de/news683516

Bild der Wissenschaft: „Leben mit Parkinson“

Der Chefredakteur der Zeitschrift „Bild der Wissenschaft“ Dr. Alexander Mäder schreibt:

Die Krankheit, die der Arzt James Parkinson vor 200 Jahren zum ersten Mal in seiner „Abhandlung über die Schüttellähmung“ wissenschaftlich beschrieb, stellt das Leben der Betroffenen und ihrer Angehörigen auf den Kopf. Wenn die Diagnose gestellt wird, ist das Leiden oft seit einigen Jahren im Gange und es sind schon viele Nervenzellen abgestorben. Im Gehirn der Patienten gibt es deswegen zu wenig vom Botenstoff Dopamin – doch diese einfache Beschreibung erfasst noch lange nicht die Vielfalt der Symptome und möglichen Krankheitsverläufe. Parkinson ist ein komplexes Thema. Es ist nicht einmal ganz klar, wie das Leiden entsteht. Entsprechend schwierig ist die Behandlung.

Für unser diesjähriges Themenheft haben wir Christian Jung als Autor gewonnen, einen profilierten Journalisten, bei dem vor einigen Jahren Parkinson diagnostiziert wurde. Er nimmt Sie, liebe Leser, mit auf eine Tour durch die Kliniken und Labors des Landes. Sie werden feststellen, dass sich dort eine Menge tut. Die Krankheit mag immer noch Rätsel aufgeben, doch es gibt vielversprechende Ansätze für neue Behandlungen. Christian Jung erklärt die Wirkungsweise neuer Therapien und lotet die Möglichkeiten einer früheren Diagnose aus. Er beschreibt aber auch den Alltag mit Parkinson und stellt die Hilfsangebote vor. Und er beginnt sehr persönlich – mit seiner eigenen Odyssee durch die Arztpraxen und den Reaktionen auf die Diagnose. So erfahren Sie aus erster Hand, wie es ist, mit Parkinson zu leben.

Hier lesen Sie mehr: http://www.wissenschaft.de/bdw-inside/-/journal_content/56/12054/17388008/Leben-mit-Parkinson/

http://www.wissenschaft.de/dossiers/parkinson

Besseres Verständnis des Enzyms PINK1 könnte Parkinson-Therapie revolutionieren

Medizinern ist jetzt ein großer Durchbruch bei der Behandlung der Parkinson-Krankheit gelungen. Die Experten haben die Struktur eines Schlüsselenzyms identifiziert, welches das Gehirn vor Parkinson schützen kann. Durch eine besseres Verständnis dieses Schlüsselenzyms wird es in Zukunft hoffentlich möglich sein, effektive Medikamente gegen Parkinson zu entwickeln.

Den Wissenschaftlern der University of Dundee ist es jetzt gelungen, die Struktur des Schlüsselenzyms mit der Bezeichnung PINK1 zu identifizieren. Dieses Enzym scheint in der Lage zu sein, das Gehirn vor Parkinson zu schützen. Die Forscher veröffentlichten die Ergebnissen ihrer Studie in der Fachzeitschrift „eLIFE“.

Forschung könnte zur Entwicklung von neuen Medikamenten beitragen

Nach einem Jahrzehnt der Forschung gelang es den Wissenschaftlern jetzt, die Struktur und die Funktionsweise von PINK1 zu verstehen. Dies gibt den Experten die Möglichkeit zu untersuchen, wie PINK1 eine protektive Rolle gegen Parkinson übernehmen kann, erklärt Dr. der Autor Miratul Muqit. Das neue Wissen könne in Zukunft zur Entwicklung von neuen Medikamenten genutzt werden.

Mutationen im PINK1-Gen wurden bei Patienten mit Parkinson festgestellt

Parkinson ist eine sogenannte progressive degenerative Erkrankung des Gehirns, welche auch in der heutigen Zeit noch unheilbar ist. Es ist bereits seit einiger Zeit bekannt, dass Mutationen im PINK1-Gen bei Patienten mit frühen Formen von Parkinson identifiziert worden. Es besteht daher ein großes Interesse daran, PINK1 als eine Ansatz der Parkinson-Therapie zu verwenden. Allerdings war die mangelnde Kenntnis über die Struktur des Enzyms hierbei bislang ein Problem, erläutert Professor van Aalten. Die neue Forschung hat nun den Rahmen für zukünftige Studien geschaffen, in denen neue Moleküle zur Aktivierung von PINK1 identifiziert werden können.

PINK1-Mutationen führt zur Degeneration von Zellen

PINK1 kodiert eine spezielle Klasse von Enzymen, welche allgemein als Kinase bekannt ist, sagen die Mediziner. Diese Klasse von Enzymen spiele eine entscheidende Rolle beim Schutz der Gehirnzellen vor Stress. Bei Patienten mit einer PINK1-Mutationen geht diese schützende Wirkung allerdings verloren. Dadurch entsteht eine Degeneration der Zellen, die für die Bewegungssteuerung erforderlich sind und die typischen Parkinson-Symptome sind die Folge.

PINK1 erfasst Schäden an Mitochondrien und leitet dann Schutzmaßnahmen ein

Frühere Forschungsarbeiten hatten bereits gezeigt, dass die Hauptrolle des PINK1-Enzyms darin besteht, Schäden an den Energiezentren von speziellen Zellen (Mitochondrien) zu erfassen. Dann kann eine Schutzwirkung eingeleitet werden, welche besonders zwei Schlüsselproteine (Ubiquitin und Parkin) umfasst. So soll der auftretende Schaden reduziert werden. Es war allerdings unbekannt, wie dieser Vorgang genau abläuft. PINK1 besitzt einzigartige Kontrollelemente, welche in anderen Enzymen dieser Klasse nicht gefunden werden konnten, berichten die Experten. Diese Kontrollelemente erklären wie Ubiquitin und Parkin einen Schutz vor Parkinson bieten können.

Die aktuelle Untersuchung liefert detaillierte Einblicke dazu, wie Mutationen bei hunderten von Parkinson-Patienten weltweit die Funktion des Enzyms unterbrechen, so Professor van Aalten in einer Pressemitteilung der University of Dundee.

Zusammenarbeit bei der Forschung führt zu erstaunlichen Ergebnissen

Die aktuelle Studie ist ein gutes Beispiel für kollaborative Forschung. Nur durch die Zusammenarbeit von mehren Experten mit unterschiedlicher Expertise konnte das Verständnis über PINK1 verbessert werden. Jetzt gilt es viele neue interessante Fragen zum Enzym PINK1 zu beantworten, welche bei zukünftigen Studien genauer untersucht werden müssen, erklären die Wissenschaftler. Ihre Forschung konzentriere sich darauf, die grundlegenden Aspekte der Ursachen von Parkinson zu identifizieren. So hoffen wir in Zukunft neue Ansätze zur Behandlung der Krankheit zu entwickeln, fügt der Autor Dr. Muqit hinzu.

Grundlagenforschung ist sehr wichtig, um verschiedene Krankheiten besser zu verstehen

Das PINK1-Protein steht weltweit im Fokus der Forschung. Daher sind die neusten Erkenntnisse der University of Dundee ein bahnbrechender Schritt für die Wissenschaft. Die Struktur von PINK1 enthält viele Hinweise darauf, was genau bei einer Parkinson-Erkrankung vor sich geht. Die grundlegende Struktur dieses Proteins zu bestimmen, war entscheidend für das Verständnis seiner Zellfunktion und ebnet den Weg für die Entwicklung von Medikamenten gegen Parkinson. Entsprechende Grundlagenforschung ist sehr wichtig für das Verständnis und die Behandlung vieler Krankheiten, wobei nur durch eine Zusammenarbeit von verschiedenen Experten derartige Durchbrüche erreicht werden können. (as)

Quelle: http://www.heilpraxisnet.de/naturheilpraxis/aerzte-erzielen-grossen-durchbruch-bei-der-behandlung-von-parkinson-20171006389423

Hightech-Gürtel stützt Parkinson-Patienten


„SBS“: Gürtel mit vibrierenden Aktuatoren (Foto: http://uh.edu)

Houston (pte001/08.08.2017/06:00) – Das „Smarter Balance System“ (SBS) hilft Parkinson-Patienten und älteren Personen dabei, ihr Gleichgewicht zu halten sowie dieses zu trainieren. Das System besteht aus einer App und einem Gürtel, der mit Sensoren ausgestattet ist. Das SBS ist von Forschern der University of Houston http://uh.edu entwickelt worden. Der Gürtel überwacht die Bewegungen und gibt mittels Vibrationen Biofeedback. Auf Basis der individuellen Bewegungsfähigkeit werden Übungen durchgeführt. Weiterlesen

Antidepressivum verlangsamt Parkinson-Bildung

Nortriptylin verhindert die Ansammlung von Proteinen im Gehirn

East Lansing (pte012/06.09.2017/10:30) – Forscher der Michigan State University http://msu.edu haben erste Beweise dafür gefunden, dass das Antidepressivum Nortriptylin, welches seit mehr als 50 Jahren auf dem Markt ist, das Fortschreiten von Parkinson verlangsamt. Nortriptylin hat in einer Machbarkeitsstudie die Zunahme abnormaler Proteine gestoppt, die sich im Gehirn ablagern und zur Entstehung der Krankheit führen.

Tests mit Ratten erfolgreich

Laut Forschungsleiter Tim Collier treten Depressionen sehr häufig in Verbindung mit Parkinson auf, daher wollten die Forscher herausfinden, ob ein Antidepressivum den Verlauf der Krankheit beeinflusst. Gemeinsam mit Katrina Paumier analysierte Collier frühere Patientendaten, um herauszufinden, ob es bei der Einnahme von Antidepressiva zu einer Verzögerung des Beginns mit Levodopa kam. Bei dieser Standardbehandlung gegen Parkinson werden die Dopaminwerte im Gehirn erhöht. Laut Collier brauchten Patienten, die trizyklische Antidepressiva einnahmen, die Levodopa-Therapie erst viel später.

Tests mit Ratten haben ergeben, dass das trizyklische Antidepressivum Nortriptylin tatsächlich die Menge der abnormalen Proteine im Gehirn verringern konnte. Das Protein Alpha-Synuklein kann bei Ansammlungen ein Absterben der Nervenzellen des Gehirns verursachen. Mitautorin Lisa Lapidus hatte in früheren Studien bereits untersucht, ob sich bestimmte Verbindungen an Alpha-Synuklein anbinden und so eine Ansammlung verhindern. In einem Modell zeigte sich, dass das Hinzufügen von Nortriptylin die Proteine dazu bewegte, ihre Form viel schneller zu verändern und dadurch ein Verklumpen verhindert wurde.

Klinische Studien erforderlich

Laut Collier ist damit erwiesen, dass ein bereits zugelassenes Medikament, das seit über 50 Jahren erforscht wird und relativ gut verträglich ist, einen einfacheren Ansatz zur Behandlung von Parkinson selbst und nicht nur der Symptome ermöglichen könnte. Der Forscher will in diesem Bereich weiterarbeiten und hofft, auch klinische Studien mit Nortriptylin durchzuführen. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin „Neurobiology of Disease“ veröffentlicht.

Quelle: www.pressetext.com/news/20170906012

Musiktherapie bei Morbus Parkinson

Die Musiktherapie ist bei Morbus Parkinson eine sehr wichtige begleitende Therapie.

Durch RAS – Gangtraining mit Musik oder Metronom können Parkinsonkranke ihre Gehfähigkeit verbessern. Je nach Zielvorgabe kann man an einer größeren Schrittlänge, einem stärkeren Armschwung oder einem sichereren Gangbild arbeiten. Entscheidend für den Therapieerfolg ist die richtige Trainingsmusik. Das Übungstempo wird individuell therapeutisch angepasst.

Das ist auch bei der Beelitzer Musikgymnastik der Fall. Sie wurde von den Therapeuten der Parkinsonklinik Beelitz-Heilstätten für das häusliche Eigentraining von Parkinsonbetroffenen entwickelt. Weiterlesen