Parkinson-Protein schützt Neuronen vor Stresstod: "Parkin" aktiviert Überlebensmechanismus der Nervenzellen

Ein Forscherteam um Privatdozentin Dr. Konstanze Winklhofer (Ludwig-Maximilians-Universität München) und Privatdozent Dr. Daniel Krappmann (GSF – Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit, Neuherberg) konnte nun eine neue Funktion des zugehörigen Parkin-Proteins aufdecken. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass Parkin das Absterben von Nervenzellen verhindert. Wie im Fachmagazin „Journal of Neuroscience“ berichtet, aktiviert das Protein einen Überlebensmechanismus, der bislang vor allem für seine wichtige Rolle in der Immunabwehr bekannt war.

Die Parkinson-Erkrankung tritt in der Regel nach dem 50. Lebensjahr auf und betrifft alleine in Deutschland bis zu 400.000 Menschen. Sie ist gekennzeichnet durch den Untergang von Neuronen in der so genannten Substantia nigra, einer Struktur des Mittelhirns, die Dopamin produziert. Der resultierende Mangel an diesem Botenstoff führt zu Symptomen wie Muskelzittern bei Ruhe und Einschränkung der Bewegungsfähigkeit bis hin zur Bewegungslosigkeit. Im Gehirn treten dabei charakteristische Ablagerungen auf, die Lewy-Körperchen.

Über die Ursachen der Parkinson-Erkrankung weiß man wenig, erst seit einigen Jahren ist bekannt, dass in etwa zehn bis 15 Prozent der Fälle Mutationen in bestimmten Genen zugrunde liegen.

„Dem Parkin-Gen kommt dabei besondere Bedeutung zu“, so Winklhofer. „Die Inaktivierung des Gens bewirkt, dass das Parkin-Protein seine physiologische Funktion verliert. Dieser genetische Defekt spielt bei der erblichen Parkinson-Erkrankung eine Rolle, die sich schon bei relativ jungen Patienten manifestieren kann.“

Die Inaktivierung des Parkin-Proteins könnte aber auch bei sporadischen Erkrankungen von Bedeutung sein. In diesen Fällen führt wohl massiver oxidativer Stress zu einer Fehlfaltung und Aggregation des Proteins. „Interessanterweise wurde vor kurzem missgefaltetes Parkin-Protein im Gehirn von Patienten mit sporadischer Parkinson-Erkrankung gefunden“, berichtet Winklhofer.

Die Forscher konnten nun in ihrer Studie zeigen, dass Parkin die Nervenzellen schützt, indem es die Aktivierung des Kernproteins NF-?B, den „Nuclear Factor-kappaB“, vermittelt. Dieses Protein ist dafür bekannt, dass es in vielen menschlichen Zellen ein Überlebensprogramm auslösen kann, welches das Absterben von Zellen unter Stressbedingungen verhindert. Die Resultate zeigten, dass Mutationen im Parkin-Gen eine Verminderung der Aktivierung von NF-?B zur Folge haben.

„Das wiederum macht aber Neuronen anfälliger für stressinduzierten Zelltod“, berichtet Winklhofer. „Weiter führende Studien müssen nun zeigen, ob die Erkenntnisse zur Funktion von Parkin bei der Aktivierung von Zellschutzprogrammen zur Entwicklung neuer Strategien bei der Behandlung von Parkinson-Patienten führen können.“

Veröffentlichung: „Parkin mediates neuroprotection through activation of IKK/NF-kB signaling“, Henn, I.H., Bouman, L., Schlehe, J.S., Schlierf, A., Schramm, J.E., Wegener, E., Nakaso, K., Culmsee, C., Berninger, B., Krappmann, D., Tatzelt, J., and Winklhofer, K.F. Journal of Neuroscience, 27, 1868-1878, 2007

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