Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schwer verdauliche Proteine im Gehirn

13.03.2012
Wissenschaftler der Universität Bonn haben einen Mechanismus entdeckt, der die schädliche Anreicherung von Proteinablagerungen im Gehirn im Verlauf der Alzheimer Krankheit begünstigt.

Der Abbau eines Peptides, das sich in den sogenannten Plaques anreichert, wird durch die Anlagerung einer Phosphatgruppe gehemmt. Daraus könnten sich neue Therapie- und Diagnosemöglichkeiten ergeben. Die Forscher haben ihre Ergebnisse nun im „Journal of Biological Chemistry“ veröffentlicht.

Von der Alzheimer-Krankheit sind meist Menschen über 65 Jahren betroffen. Mehr als 1,3 Millionen Menschen leiden in Deutschland unter einer Demenzerkrankung, die meisten davon sind auf die Alzheimer-Krankheit zurückzuführen. Bis 2050 wird sich die Zahl der Patienten absehbar verdoppeln.

„Etliche Jahre bevor sich die ersten Alzheimer-Symptome bemerkbar machen, bilden sich im Gehirn bereits Plaques aus fehlerhaft gefalteten Beta-Amyloid-Peptiden“, sagt Prof. Dr. Jochen Walter von der Klinik für Neurologie des Bonner Universitätsklinikums. „Diese Ablagerungen beeinträchtigen die Funktion der Nervenzellen im Gehirn.“

Mikrogliazellen fressen die schädlichen Ablagerungen auf

Die Wissenschaftler von der Uniklinik für Neurologie und vom Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Parasitologie der Universität Bonn untersuchten Mikrogliazellen der Maus. Diese Zellen übernehmen wichtige Funktionen bei der Beseitigung von schädlichen Molekülen im Gehirn. „Lagern sich im Gehirn von Alzheimer-Erkrankten die Beta-Amyloid-Peptide ab, werden die Mikrogliazellen aktiviert und fressen einen Teil der Ablagerungen wieder auf“, berichtet Prof. Walter.

Wie effektiv die Mikrogliazellen im Gehirn die schädlichen Beta-Amyloid-Peptide beseitigen, hängt davon ab, ob an diese zuvor Phosphatgruppen gebunden wurden. „Dann wird ein insulinabbauendes Enzyms blockiert, das für die Aktivität der Mikrogliazellen von großer Bedeutung ist“, sagt der Bonner Wissenschaftler. „Im Ergebnis sind Beta-Amyloid-Peptide mit Phosphatgruppe also viel schwerer verdaulich als ohne.“ Das hat gleich eine zweifach schädliche Wirkung im Gehirn: Der Abbau der Beta-Amyloid-Peptide ist aufgrund der Phosphatgruppe deutlich reduziert, gleichzeitig verschlimmert das Phosphat auch noch deren Verklumpung. Beide Prozesse begünstigen somit die Bildung der Plaques.

Phosphatgruppe blockiert den Abbau der Plaques

Schon seit Längerem ist bekannt, dass das insulinabbauende Enzym auch die schädlichen Alzheimer-Peptide spaltet. „Das Neue ist, dass die Anknüpfung einer Phosphatgruppe diesen wichtigen Zersetzungsprozess blockiert“, sagt der wissenschaftliche Mitarbeiter Dr. Sathish Kumar. „Wir können diese Effekte nun auf ein einziges Enzym zurückführen.“ Bei Alzheimer-Patienten verfügen etwa 20 bis 30 Prozent der Peptide über eine Phosphatgruppe und sind damit im Gehirn schlechter zu beseitigen.

Die Wissenschaftler hoffen nun, dass sich aus diesen Erkenntnissen in Zukunft neue Therapieansätze für Alzheimer-Patienten ergeben könnten. „Das ist aber noch ein sehr weiter Weg“, sagt Prof. Walter. „Vielleicht ist es möglich, mit Antikörpern, die speziell an die Beta-Amyloid-Peptide mit Phosphatgruppe binden, die gefährlichen Peptide außer Gefecht zu setzen.“ Außerdem könnten diese Peptide mit Phosphatgruppe möglicherweise als Biomarker zum Nachweis der Alzheimer-Krankheit im Frühstadium dienen. „Wenn sich viele Phosphatgruppen an den Peptiden befinden, wäre dies ein Zeichen für ein erhöhtes Risiko, an Alzheimer zu erkranken“, erläutern die Bonner Wissenschaftler.

Publikation: Phosphorylation of the amyloid-beta peptide at serine 8 attenuates its clearance via insulin degrading and angiotensin converting enzymes, Journal of Biological Chemistry, DOI: 10.1074/jbc.M111.279133

Kontakt:

Prof. Dr. Jochen Walter
Abteilung für Neurologie der Universität Bonn
Telefon: 0228/287-19782
E-Mail: Jochen.Walter@ukb.uni-bonn.de

Johannes Seiler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht UVB-Strahlung beeinflusst Verhalten von Stichlingen
13.12.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Mikroorganismen auf zwei Kontinenten studieren
13.12.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

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: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rest-Spannung trotz Megabeben

13.12.2017 | Geowissenschaften

Computermodell weist den Weg zu effektiven Kombinationstherapien bei Darmkrebs

13.12.2017 | Medizin Gesundheit

Winzige Weltenbummler: In Arktis und Antarktis leben die gleichen Bakterien

13.12.2017 | Geowissenschaften