Alzheimer: Gebremste Immunreaktion verspricht neuen Therapie-Ansatz

Der Protein-Komplex ist Teil des Immunsystems und eine treibende Kraft für Entzündungsreaktionen des Gehirns. Wird seine Aktivität verhindert, könnte dies der Therapie neue Wege öffnen, berichten die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins „Nature“.

Die Grundlagenstudie entstand in Kooperation zwischen Wissenschaftlern aus Deutschland, Spanien und den USA. Federführend beteiligt waren der Bonner Standort des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) sowie die Universität Bonn.

Der Komplex mit der Bezeichnung „NLRP3-Inflammasom“ ist ein aus mehreren Proteinen zusammengesetztes Ensemble mit Schlüsselfunktion für das Immunsystem. Es wirkt wie ein Brandsensor, der bei Aktivierung eine Meldekette auslöst. In deren Folge werden Abwehrzellen mobilisiert und entzündungsfördernde Substanzen freigesetzt. Infektionen können diesen Vorgang anstoßen und werden in der Folge durch die Immunreaktion eingedämmt. Doch im Fall der Alzheimerkrankheit kann das Anspringen des molekularen Feuermelders negative Folgen haben: Nervenzellen werden geschädigt und sterben ab. Beim Menschen führt dies zum schleichenden Verlust der geistigen Fähigkeiten.

Begleiterscheinung, möglicherweise auch Auslöser von Alzheimer sind gewisse Ablagerungen, die sich im Gehirn ansammeln. Dass diese sogenannten Plaques das NLRP3-Inflammasom aktivieren können, hatte sich bereits bei Untersuchungen einzelner Zellen herausgestellt. Doch die genauen Effekte im Organismus waren unbekannt. „Es war unklar, wie sich eine erhöhte Aktivität des NLRP3-Inflammasoms auf das Gehirn auswirkt“, sagt Prof. Michael Heneka, der am DZNE und an der Universität Bonn forscht. Im Team mit dem Bonner Immunforscher Eicke Latz und weiteren Kollegen konnte er nun nachweisen, dass der Proteinkomplex in der Tat eine maßgebliche Rolle für Alzheimer spielt.

Untersuchungen an Mensch und Maus

Die Forscher sammelten eine umfangreiche Indizienkette: Sowohl im Hirn verstorbener Alzheimer-Patienten als auch in Mäusen, die für Alzheimer typische Verhaltensstörungen zeigten, stellten sie eine aktivierte Form des NLRP3-Inflammasoms fest.

An einer weiteren Gruppe von Mäusen untersuchten die Wissenschaftler, ob sich Entzündungsreaktionen unterdrücken lassen. Dazu entfernten sie aus dem Erbgut der Tiere jene Bereiche, die eine Produktion des NLRP3-Inflammasoms auslösen. Die Mäuse waren somit nicht mehr in der Lage, den Proteinkomplex herzustellen. Das zeigte Wirkung: Tatsächlich entwickelten die Tiere nur relativ milde Krankheitssymptome. Überdies traten in ihren Gehirnen die schädlichen Plaques in verringertem Umfang auf.

„Wir sind hier auf eine entscheidende Stelle im Entstehungsprozess von Alzheimer gestoßen. Angesichts dieser Befunde scheint es vielversprechend, die Aktivität des Inflammasoms zu blockieren“, so Heneka. Nach seiner Einschätzung könnte es durch geeignete Pharmaka möglich sein, eine Reaktionskette zu stoppen, die ansonsten zur Entzündung von Gehirnzellen führen würde. „Derzeit werden diverse Wege untersucht, um auf den Verlauf der Krankheit einzuwirken“, meint der Neurowissenschaftler. „Unsere Ergebnisse deuten auf eine neue Möglichkeit hin. Noch bewegen wir uns allerdings im Forschungsbereich.“

Die Bonner Wissenschaftler planen jedoch schon weiter. Die Arbeitsgruppe von Eicke Latz, die an der aktuellen Studie ebenfalls maßgeblich beteiligt war, hat bereits begonnen, nach Substanzen für eine Blockade des NLRP3-Inflammasomes zu suchen. „Ein nächster Schritt wäre es, potentielle Wirkstoffe im Laborversuch zu testen. Wir hoffen, damit bereits im nächsten Jahr beginnen zu können“, sagt Heneka.

Originalveröffentlichung:
NLRP3 is activated in Alzheimer´s disease and contributes to pathology in APP/PS1 mice”, Michael T. Heneka, Markus P. Kummer, Andrea Stutz, Andrea Delekate, Stephanie Schwartz, Ana Vieira Saecker, Angelika Griep, Daisy Axt, Anita Remus, Te-Chen Tzeng, Ellen Gelpi, Annett Halle, Martin Korte, Eicke Latz, Douglas Golenbock, Nature, DOI: http://10.1038/nature11729

Das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) erforscht die Ursachen von Erkrankungen des Nervensystems und entwickelt Strategien zur Prävention, Therapie und Pflege. Es ist eine Einrichtung in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren mit Standorten in Berlin, Bonn, Dresden, Göttingen, Magdeburg, München, Rostock/Greifswald, Tübingen und Witten. Das DZNE kooperiert eng mit Universitäten, deren Kliniken und außeruniversitären Einrichtungen. Kooperationspartner in Bonn sind das Forschungszentrum caesar, die Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität und das Universitätsklinikum Bonn. Website: http://www.dzne.de

Weitere Informationen:
Die Universität Bonn hat zur Publikation in Nature ebenfalls eine Pressemitteilung vorbereitet, die auch mit Sperrfrist versehen ist. Kontakt zur Pressestelle der Uni Bonn:

http://www3.uni-bonn.de/einrichtungen/universitaetsverwaltung/organisationsplan/dezernat-8/presse-und-kommunikation/abteilung-presse-und-kommunikation