Wissenschaftler sind näher daran zu verstehen, wie toxische Alpha-Synuclein (α-syn) -Aggregate die Nervenzellen beeinflussen, die am Gedächtnis beteiligt sind, was auf neue therapeutische Strategien hinweisen könnte, um die Entwicklung kognitiver Dysfunktionen bei Parkinson- und Lewy-Körper-Demenzen zu verhindern.

Die Studie “ α-Synuclein Fibrille-induzierte paradoxe strukturelle und funktionelle Defekte in Hippocampus-Neuronen“ wurde in der Zeitschrift Acta Neuropathologica Communications veröffentlicht.

Alpha-Synuclein Akkumulation – schließlich zum Nervenzelltod führt – ist ein Merkmal der Parkinson-Krankheit und Demenzmit Lewy-Körpern.Veränderungen in der Nervenzellaktivität wurden mit der Entwicklung von verschiedenen Formen von Demenz in Verbindung gebracht, und es wurde gezeigt, dass sie Nervenzellschäden bei neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit vorausgehen.

Während die Auswirkungen von Alpha-Synuclein-Aggregaten in Dopamin-Nervenzellen der Hirnregion, die an der motorischen Funktion beteiligt sind, intensiv untersucht wurden, sind ihre Auswirkungen auf andere Arten von Gehirnneuronen, wie jene im Hippocampus – eine Gehirnregion, die eine Schlüsselrolle spielt, lokalisiert in der Gedächtnisbildung – ist unbekannt.

Um zu verstehen, was in Nervenzellen im Hippocampus passiert, wenn sich Alpha-Synuclein-Aggregate bilden – vor dem Zelltod – verwendeten Forscher der University of Alabama School of Medicineund der Yale Universityein Modell zur Generierung von Alpha-Synuclein-Aggregaten in Maus-Nervenzellen.

Das Modell – das zuvor von Forschern der Universität von Pennsylvania entwickelt wurde, darunter Laura Volpicelli-Daley, PhD, der Co-Senior-Autor der aktuellen Studie – besteht aus zwei Schritten.

Der erste Schritt ist die Erzeugung von Alpha-Synuclein-Fibrillen aus synthetischen Alpha-Synuclein-Molekülen, indem diese in ein Teströhrchen gegeben und mehrere Tage geschüttelt werden.Als nächstes werden Maus-Nervenzellen in Kultur den vorgebildeten Fibrillen ausgesetzt, die internalisiert werden und die Rekrutierung von löslichem Alpha-Synuclein induzieren, um Aggregate zu bilden, die den toxischen, unlöslichen Aggregaten bei Parkinson und Demenz mit Lewy-Körpern ähneln.

Mit der Zeit beginnt die Bildung und Anhäufung von toxischen Alpha-Synuclein-Aggregaten die Funktion der Nervenzellen zu beeinträchtigen, was schließlich zum Zelltod führt.All diese Eigenschaften machen dies zu einem guten Modell, um die Aggregatbildung, ihre Auswirkung auf die Nervenzellfunktion und die Entwicklung potentieller Therapeutika zu untersuchen.

Forscher untersuchten, was in der Synapse von Nervenzellen im Hippocampus sieben Tage nach der Exposition gegenüber Alpha-Synuclein-Fibrillen passiert, wenn der Zelltod noch nicht vorliegt.Die Synapse ist die Kontaktstelle zwischen Nervenzellen, wo ein elektrisches oder chemisches Signal von einer Nervenzelle (präsynaptisch) zur anderen (postsynaptisch) übertragen wird.

Die Bildung von Alpha-Synuclein-Aggregaten führte zu strukturellen und funktionellen Veränderungen in diesen Nervenzellen, einschließlich erhöhter präsynaptischer Aktivität, reduzierter postsynaptischer Aktivität – durch den Verlust spezifischer Zellvorwölbungen, die Signale von der Synapse erhalten – und reduzierten Calciumspiegeln, die essentiell für Signalübertragung.

Nach Ansicht von Forschern scheinen Nervenzellen sich an diese Veränderungen anzupassen, um eine abnorm hohe Nervenaktivierung zu verhindern, indem sie die Fähigkeit einer Zelle reduzieren, Signale von einer anderen Zelle zu empfangen, die eine erhöhte Aktivität aufweist.

Diese Veränderungen der Nervenzellen können für die Entwicklung von Demenz und kognitiver Dysfunktion bei Parkinson und Demenz mit Lewy-Körpern entscheidend sein.Und weil sie vor der Neurodegeneration auftreten, ist es möglich, dass diese Zellen gerettet werden können, bevor sie sterben.

„Der nächste Schritt wird sein, wie Alpha-Synuclein die präsynaptische Aktivität erhöht und ob dies ein Verlust der Alpha-Synuclein-Funktion in diesem Neuronen- [Nervenzellen] Kompartiment ist oder durch die Bildung von toxischen Alpha-Synuclein-Aggregaten verursacht wird“, so Volpicelli. Daley sagte in einer Pressemitteilung.

Die Forscher stellten fest, dass ihre Arbeit die Notwendigkeit unterstützt, Werkzeuge zu entwickeln, „um abnormale α-Syn in frühen Stadien der Krankheitsentwicklung zu erkennen und zu entfernen“ und dass zu der Zeit, wenn toxisches Alpha-Synuclein Aggregate bildet, der Weg zur Neurodegeneration nicht möglich ist umgekehrt sein „, schrieben sie.

Quelle: https://parkinsonsnewstoday.com/2018/05/17/parkinsons-researchers-find-toxic-alpha-synuclein-affects-memory-cells/

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