Neues Nasenspray soll bei Alzheimer und Epilepsie helfen

Epilepsie und Alzheimer: Nasenspray soll vor Anfällen schützen

Ein amerikanisches Forschungsteam entwickelte ein neuartiges Peptid, welches den natürlichen Mechanismus unterstützt, mit dem das Gehirn Anfälle verhindert, die auf einer Überreaktion von Neuronen basieren. Solche Anfälle finden besonders häufig bei Alzheimer oder Epilepsie statt. Das Peptid kann über ein Nasenspray verabreicht werden.

Forschende des Medical College of Georgia an der Augusta University (USA) stellen ein per Nasenspray verabreichbares Peptid vor, dass die Anfälligkeit gegenüber unkontrollierter elektrischer Aktivität im Gehirn eindämmen kann und so vor Anfällen bei Alzheimer und Epilepsie schützen könnte. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in dem Fachjournal „JCI Insight“ vorgestellt.

Neues Peptid besänftigt das Gehirn

Das Peptid mit der Bezeichnung A1R-CT ist der Studie zufolge in der Lage, außer Kontrolle geratene Neuronen-Aktivitäten im Gehirn zu besänftigen. Solche überschießenden Reaktionen finden besonders häufig nach traumatischen Hirnverletzungen und Schlaganfällen statt. Über 60 Prozent aller Alzheimer-Betroffenen leiden unter solchen Anfällen.

Da das Peptid schnell und einfach über die Nase verabreicht werden kann, könnte es sich auch als neues Medikament zur Behandlung von akuten Krampfanfällen eignen.

Wie wirkt das Peptid A1R-CT?

Wie die Arbeitsgruppe erklärt, hemmt das Peptid ein Protein namens Neurabin. Dieses kommt hauptsächlich im Gehirn vor und ist eigentlich dafür zuständig, die Überaktivität des sogenannten Adenosin-1-Rezeptors zu verhindern.

Was macht der Adenosin-1-Rezeptor?

„Dies ist ein starker Rezeptor, der die Neuronen zum Schweigen bringt“, erklärt Professorin Dr. Qin Wang aus dem Forschungsteam. Wird der A1-Rezeptor zu stark aktiviert, schlafen wir ein, so die leitende Wissenschaftlerin. Koffein ist ihr zufolge beispielsweise eine Substanz, die den A1-Rezeptor blockiert und so das Einschlafen verhindert.

„Die Neuronen versuchen sicherzustellen, dass alles unter Kontrolle bleibt, und bei den meisten von uns funktioniert das ziemlich gut“, erläutert Dr. Wang weiter. Auf diese Weise schlafen wir beispielsweise nicht einfach am Schreibtisch ein oder haben unkontrollierte Krampfanfälle.

Bei Alzheimer ist die Kommunikation im Gehirn gestört

Im Gehirn von Alzheimer-Betroffenen wird die Kommunikation der Neuronen jedoch durch die charakteristische Anhäufung von Amyloid- und Tau-Proteinen gestört. Dies kann zu Stressreaktionen im Gehirn führen, wodurch die Neuronen übermäßig angeregt werden.

Die Forschenden halten daher den A1-Rezeptor, der über das im Körper weit verbreitete Moleküle Adenosin aktiviert wird, für ein vielversprechendes Behandlungsziel zur Beruhigung der Neuronen-Überaktivität.

Der A1-Rezeptor ist im Körper weit verbreitet

Das Problem dabei ist nur, das A1 im ganzen Körper verbreitet ist, unter anderem auch im Herzen, in der Lunge und in den Nieren. Ein Wirkstoff, der direkt auf den A1-Rezeptor abzielt, würde daher mit großer Wahrscheinlichkeit zu umfangreichen Nebenwirkungen im ganzen Körper führen.

Neurabin kontrolliert den A1-Rezeptor im Gehirn

Wie die Arbeitsgruppe um Wang herausfand, scheint das Protein Neurabin, welches zur gezielten Kontrolle des A1-Rezeptors im Gehirn dient, auch nur hauptsächlich im Gehirn vorzukommen. Daher entwickelte das Team ein Peptid, welches Neurabin hemmt, statt direkt mit dem A1-Rezeptor zu interagieren.

„Die Tatsache, dass Neurabin hauptsächlich im Gehirn vorkommt, bedeutet, dass eine Änderung seiner Aktivität nicht die potenziellen Auswirkungen auf den gesamten Körper haben sollte, die eine direkte Änderung der A1-Rezeptoraktivität hätte“, bestätigt Wang.

Hyperpolarisierung der Neuronen

Durch die Hemmung von Neurabin werden die A1-Rezeptoren im Gehirn stärker aktiviert. Dies hat zur Folge, dass der Erregungszustand von Neuronen gedämpft wird. Die Forschenden bezeichnen diesen Mechanismus als Hyperpolarisierung. Das bedeutet, dass Neuronen weniger wahrscheinlich ein elektrisches Signal abgeben.

Peptid A1R-CT konnte schwere Krampfanfälle verhindern

Im Mausmodell hat die Arbeitsgruppe bereits belegt, dass das Peptid A1R-CT durch die Hemmung von Neurabin schwere epileptische Anfälle sowie typische Anfälle, die im Rahmen einer Alzheimer-Erkrankung stattfinden, verhindern kann.

In den Tests an Mäusen zeigte sich zudem, dass das Peptid ähnlich stark wirkt, wenn es über ein Nasenspray verabreicht wird, wie wenn es direkt in das Gehirn injiziert wird. Dadurch ist der potenzielle klinische Nutzen des Peptids stark erhöht.

Das Peptid soll nun an Menschen getestet werden

Im nächsten Schritt soll das Peptid nun an Menschen getestet werden. Hierfür muss zunächst bei den einzelnen Krankheitsbildern, bei denen der klinische Einsatz des Mittels in Frage kommt, ermittelt werden, welche Dosis in welchen Zeiträumen verabreicht werden muss, um das optimale Ergebnis zu erzielen. (vb)