Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Empfindliche Nervenzellen

07.04.2010
Bei Parkinson sind Gene, Wachstumssignale und Lebensalter am Tod von Neuronen beteiligt

Allein in Deutschland sind über 300.000 Menschen von der Parkinson-Krankheit betroffen, Tendenz steigend. Trotz intensiver Forschung sind die Ursachen der Krankheit jedoch nach wie vor unklar.

Nun konnten Forscher des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie in Martinsried zusammen mit Kollegen aus München und Hamburg in einem neuen Tiermodell zeigen, dass erst die Kombination von drei verschiedenen Einflüssen einen Nervenzellverlust ähnlich wie bei Parkinson-Patienten hervorruft. Die Ergebnisse könnten für eine mögliche Prävention der Krankheit bei Patienten mit bestimmten Gendefekten wichtig werden.

Alzheimer, die Parkinson-Krankheit oder Chorea Huntington - bei all diesen Krankheiten sterben Nervenzellen in einem für die jeweilige Krankheit charakteristischen Bereich des Gehirns. Unter den Folgen leiden weltweit mehr als 100 Millionen vor allem ältere Menschen. Tendenz steigend, denn in einer immer älter werdenden Gesellschaft nimmt die Zahl der Betroffenen stetig zu. Effektive Therapien werden daher dringend gebraucht. Allerdings sind die Ursachen dieser Krankheiten nach wie vor unklar, sodass bestehende Therapien vorwiegend die Symptome bekämpfen, nicht jedoch die Krankheit selbst.

Parkinson: schwierige Ursachenforschung
In den letzten zehn Jahren wurden verschiedene Gene gefunden, die eine Rolle bei der Entstehung der erblichen Form der Parkinson-Krankheit spielen. In diesem Zeittraum konnte ebenfalls gezeigt werden, dass Nervenwachstumsfaktoren, wie das sogenannte GDNF, das Sterben der bei Parkinson betroffenen Nervenzellen verringern können. Die so geweckte Hoffnung auf ein besseres Verständnis der Krankheit wurde jedoch bisher nicht erfüllt. So befindet sich die Therapie mit GDNF und ähnlichen Wachstumsfaktoren noch in der Erprobungsphase. Da die betroffenen Nervenzellen im empfindlichen Hirngewebe eingebettet sind, ist eine detaillierte Ursachenforschung beim Menschen unmöglich. Um die molekularen und zellulären Vorgänge bei der Entstehung der Parkinson-Krankheit zu verstehen, ist die Forschung daher auf Tiermodelle angewiesen. Jedoch zeigten die bisher entwickelten Parkinson-Modelle meist kein nennenswertes Zellsterben in den krankheitsrelevanten Gehirnregionen, sodass die Funktion und Wirkung der gefundenen Gene nicht ausreichend untersucht werden konnte.
Die Kombination macht's
Nun zeigten Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie in Martinsried zusammen mit Kollegen vom Helmholtz-Zentrum München und dem Zentrum für Molekulare Neurobiologie Hamburg erstmals, dass im Tiermodell drei Bedingungen zusammenkommen mussten, um einen Nervenzellverlust ähnlich wie bei Parkinson-Patienten hervorzurufen: Ein defektes Gen (im untersuchten Fall das Gen DJ-1), eine Unterversorgung mit dem Wachstumsfaktor GDNF und das Älterwerden der Tiere. "Dies wurde zwar vermutet, doch wirklich zeigen konnte das bisher noch niemand", erklärt Liviu Aron zu seiner Studie. Nervenzellen, denen das Gen DJ-1 fehlt und die zudem auf die überlebensfördernden Signale der Wachstumsfaktoren nicht reagieren können, sterben somit vermehrt, während eine Maus altert. "Die gezeigte Verbindung zwischen der Versorgung mit Wachstumsfaktor und dem Gen DJ-1 ist höchst interessant", so Rüdiger Klein, der Leiter der Studie. Der Grund dafür ist, dass Umwelteinflüsse eine Rolle bei der Verfügbarkeit von Wachstumsfaktoren spielen. "Wenn wir verstehen, ob und wie die Umwelt indirekt mit solchen genetischen Faktoren interagiert, könnten wir Wege zur Vorbeugung oder Behandlung finden. Geklärt werden muss aber auch, welche Rolle das Älterwerden dabei spielt", so Klein.
Alte Verbindung mit Therapiepotenzial?
Durch ergänzende genetische Untersuchungen an der Fruchtfliege Drosophila konnten die Wissenschaftler zeigen, dass es bereits hier ein Zusammenspiel innerhalb der Zellen zwischen Wachstumsfaktorsignalen und dem untersuchten Gen DJ-1 gibt. Die Forscher vermuten daher, dass diese Interaktion schon früh im Laufe der Entwicklungsgeschichte entstanden ist. Auch eröffnet der entdeckte Zusammenhang eventuell eine neue Therapiemöglichkeit für Patienten mit bestimmten Gendefekten. Hier könnte eine gezielte Gabe von GDNF möglicherweise der Entwicklung der Krankheit besser entgegenwirken als bei anderen Parkinson-Patienten. Ein weiterer Schritt auf dem langen Weg der Ursachenforschung und -bekämpfung scheint somit getan.
Originalveröffentlichung:
Liviu Aron, Pontus Klein, Trang T. Pham, Edgar R. Kramer, Wolfgang Wurst, Rüdiger Klein
Pro-survival role for Parkinson's associated gene DJ-1 revealed in trophically impaired dopaminergic neurons

PLoS Biology, online - 06. April 2010

Kontakt:
Dr. Stefanie Merker, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Neurobiologie, Martinsried
Tel.: +49 89 / 8578-3514
Fax: +49 89 / 8995-0022
E-mail: merker@neuro.mpg.de
Prof. Dr. Rüdiger Klein, Abteilung Molekulare Neurobiologie
Max-Planck-Institut für Neurobiologie, Martinsried
E-mail: rklein@neuro.mpg.de

Dr. Stefanie Merker | idw
Weitere Informationen:
http://www.neuro.mpg.de
http://www.neuro.mpg.de/english/rd/mn

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie