Alzheimer auf eine Enzym-Mutation zurückzuführen?

Alzheimer: Mechanismus der Tau-Proteinablagerungen entschlüsselt

Es ist jetzt gelungen einen neuen Mechanismus zu identifizieren, durch den im Gehirn Ansammlungen von Tau-Protein auftreten, welche zur Entstehung von Alzheimer führen. Das Verständnis des Mechanismus könnte zu bahnbrechenden neuen Behandlungsansätzen führen.

Mutationen des MARK4-Enzyms verändern Tau-Protein so, dass dieses Ablagerungen bildet, welche dann zur Entstehung von Alzheimer beitragen, so das Ergebnis einer Untersuchung unter der Beteiligung von Forschenden der Tokyo Metropolitan University. Die Ergebnisse wurden in dem englischsprachigen Fachblatt „Journal of Biological Chemistry“ publiziert.

MARK4-Mutation Auslöser von Alzheimer?

Tau-Proteine sind normalerweise für die Stabilität und die Versorgung der Zellen mit Nährstoffen verantwortlich. Eine spezifische Mutation eines Enzyms mit der Bezeichnung MARK4 verändert jedoch die Eigenschaften von Tau, wodurch es wahrscheinlicher aggregiert und unlöslicher wird. So entstehen gefährliche Ablagerungen, welche Gehirnzellen abtöten und die Alzheimer-Krankheit verursachen können, erläutern die Forschenden.

Auswirkungen der Anhäufung von Tau-Protein

Es wird bereits seit längerer Zeit angenommen, dass Alzheimer durch die Anhäufung von Ablagerungen des Tau-Proteins in den Gehirnzellen verursacht wird. Diese klebrigen Ablagerungen führen zum Absterben von Nervenzellen, was eine Beeinträchtigung des Gedächtnisses und der motorischen Funktionen bewirkt.

Warum entstehen Ansammlungen von Tau-Protein?

Bisher war nicht klar, wie und warum sich Tau in den Gehirnzellen von Menschen mit Alzheimer ansammelt. Das Verständnis der Ursache und des Mechanismus, der hinter dieser unerwünschten Ansammlung steckt, könnte den Weg für neue Behandlungen und Möglichkeiten zur Prävention der Krankheit eröffnen, hoffen die Forschenden.

Ein Team unter der Leitung von Kanae Ando von der Tokyo Metropolitan University hat sich nun mit den zugrundeliegenden Mechanismen der Tau-Ablagerung befasst und die Rolle des Enzyms MARK4 (Microtubule Affinity Regulating Kinase 4) bei der Alzheimer-Krankheit erforscht.

Tau-Protein als wichtiger Teil von Zellen

Wenn keine Probleme auftreten und alles richtig funktioniert, ist Tau-Protein ein wichtiger Teil der Struktur von Zellen oder des Zytoskeletts. Sollte allerdings eine Mutation in dem Gen auftreten, welches den Bauplan für die Herstellung von MARK4 liefert, beginnen die Schwierigkeiten. Frühere Forschung hatte dies bereits mit einem erhöhten Alzheimer-Risiko in Verbindung gebracht, aber es war nicht bekannt, warum dies der Fall ist, berichten die Fachleute in einer Pressemitteilung.

Mutationen in Fruchtfliegen wurden untersucht

Das Team führte Mutationen künstlich in transgene Drosophila-Fruchtfliegen ein, die auch menschliches Tau produzieren. Die Forschenden untersuchten dann, wie sich die Proteine in vivo veränderten. Sie stellten so fest, dass diese mutierte Form von MARK4 Veränderungen am Tau-Protein vornimmt, wodurch eine pathologische Form von Tau entsteht.

Ursache für Fehlfaltung von Tau

Dieses ungesunde Form von Tau wies einen Überschuss an bestimmten chemischen Gruppen auf, welche eine Fehlfaltung verursachten. Zusätzlich aggregierte diese Form von Tau viel leichter und war in sogenannten Detergenzien nicht mehr löslich, was es dem Tau erleichtert, Ansammlungen und Klumpen zu bilden, die zu einer Degeneration von Neuronen führen, berichtet das Forschungsteam.

MARK4: Zusammenhang mit anderen Erkrankungen

Zusätzlich wurde nach Angabe der Forschungsgruppe festgestellt, dass MARK4 auch eine Vielzahl Krankheiten verursacht, bei denen andere Proteine aggregieren und sich anhäufen. Demnach könnten die Erkenntnisse des Teams über die Anhäufung von Tau-Proteinen zu neuen Behandlungsmethoden und Präventivmaßnahmen für eine breitere Palette von neurodegenerativen Erkrankungen führen. (as)