Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Alzheimer: Proteinabbau in der Zelle gestört?

05.01.2004


Es ist der meistgenannte Verdächtige, wenn es um mögliche Auslöser der Alzheimer-Erkrankung geht: Das zelltoxische Protein Abeta, das regelmäßig in großen Mengen in der Hirnrinde von Betroffenen auftaucht. Bislang war jedoch unklar, ob es überhaupt in das Zellplasma gelangen und dort Schaden anrichten kann. Jetzt ist es Bonner Wissenschaftlern gelungen, das Alibi des kleinen Eiweißes zu erschüttern. Ihre Ergebnisse könnten sich als ein lang gesuchtes fehlendes Kettenglied für die Entstehung der Hirnkrankheit herausstellen. Die Ergebnisse werden in der Februar-Ausgabe des Fachmagazins Traffic (Traffic 5, 89-101, 2004) publiziert; der Text ist aber bereits jetzt online abrufbar.



In der Hirnrinde von Alzheimer-Erkrankten finden sich regelmäßig große Aggregate des Eiweiß-Moleküls Abeta. Wissenschaftler vermuten daher schon lange, dass das Protein eine Schlüsselrolle bei der Entstehung der Krankheit spielt. Abeta kann Zellen abtöten, wenn man es künstlich ins Zellplasma schleust; es kommt dort aber normalerweise nicht vor. Die Bonner Zellbiologen Dr. Anton Schmitz und Professor Dr. Volker Herzog haben nun entdeckt, dass Abeta tatsächlich von seinem Entstehungsort in das Zellplasma gelangen kann, dass es dort in der Regel aber direkt wieder abgebaut wird. Ihre Hypothese: Wenn dieser Abbau nicht richtig funktioniert, kann Abeta sich ansammeln und dann die Zellen abtöten.

... mehr zu:
»APP »Abeta »Hirnrinde »IDE »Zellbiologe »Zelle »Zellplasma


Abeta ist ein Spaltprodukt von APP, einem größeren Vorläufer-Protein, das nicht nur in den Nervenzellen der Hirnrinde, sondern in nahezu allen Zelltypen des Organismus nachgewiesen wurde. APP wird in den zahlreichen Membranröhren gebildet, die den Zellkern umschlingen - dem so genannten ER. Dort wird es in kleine Membranbläschen verpackt und so an die Zelloberfläche transportiert. Mitunter scheinen aber molekulare Scheren, Proteasen genannt, das APP bereits im ER so zu zerschneiden, dass Abeta frei wird. Dennoch konnte man Abeta bislang nie in nennenswerten Konzentrationen im ER nachweisen.

Molekularer Schredder

Die Bonner Zellbiologen haben den Grund dafür gefunden: Die unerwünschten Eiweißfragmente verlassen die Membranröhren sofort wieder durch bestimmte Transportkanäle und wandern von dort zum Teil in einen molekularen "Schredder", das Proteasom, der sie weiter zerkleinert. "Genauso wichtig ist aber der Abbau über einen zweiten Weg", erklärt Dr. Schmitz, "nämlich über das Insulin-degradierende Enzym IDE im Zellplasma." In Experimenten mit lebenden Zellen konnten die Biologen erstmals nachweisen, dass das IDE bei der Zerstörung von Abeta im Zellplasma eine Schlüsselrolle spielt. Sind die beiden Abbauwege gestört, so ihre Hypothese, so können sich mit der Zeit zahlreiche Abeta-Moleküle im Zellplasma anhäufen und schließlich die Zelle abtöten.

"Bei vielen Patienten, bei denen sich schon früh - also mit 50, 55 Jahren - Alzheimer-Symptome zeigen, konnte man inzwischen eine Überproduktion von Abeta nachweisen", so Dr. Schmitz. "Bei den meisten setzt die Krankheit aber erst deutlich später ein. Und genau diese Gruppe älterer Patienten weist zum Teil auch eine verringerte IDE-Aktivität auf." Zudem funktioniere im Alter häufig auch der Protein-Schredder nicht mehr so gut; vielleicht ist bei diesen Patienten also ein gestörter Abbau von Abeta der Auslöser der Hirnkrankheit.

Die Ergebnisse der Bonner Wissenschaftler schließen eine Lücke, über der die Alzheimer-Forschung schon lange rätselt: Dass Zellen, in die man Abeta künstlich einschleust, sterben, ist bekannt, dass die IDE-Aktivität bei manchen Patienten verringert ist, ebenfalls. "Ob und wie Abeta aber überhaupt ins Zellplasma gelangen kann, wusste bislang niemand", so Zellbiologe Schmitz. "Und dass es dort durch Proteasomen und IDE abgebaut wird, ist ebenfalls neu."

Ansprechpartner:

Professor Dr. Volker Herzog
Institut für Zellbiologie der Universität Bonn
Telefon: 0228/73-5301
E-Mail: herzog@uni-bonn.de

Dr. Anton Schmitz
Telefon: 0228/73-5313
E-Mail: anton-schmitz@uni-bonn.de

Frank Luerweg | idw
Weitere Informationen:
http://www.blackwell-synergy.com/links/doi/10.1111/j.1600-0854.2004.00159.x/abs

Weitere Berichte zu: APP Abeta Hirnrinde IDE Zellbiologe Zelle Zellplasma

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neuer Ansatz gegen Gastritis
10.08.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Wenn Schimmelpilze das Auge zerstören
10.08.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie