Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Auf dem "Östrogen-Pfad" gegen Alzheimer

31.01.2002


Wissenschaftler weisen nach, dass weibliche Sexualhormone diese Demenz beeinflussen / Neueste Ausgabe der MaxPlanckForschung erschienen

Steckt in Östrogenen, in weiblichen Sexualhormonen, eine chemische Struktur, die als "Leitstruktur" für einen Wirkstoff gegen die Alzheimer-Krankheit dienen kann? Können Östrogene selbst den Krankheitsprozess hinter dieser Demenz beeinflussen? Neue experimentelle Befunde einer Arbeitsgruppe am Münchener Max-Planck-Institut für Psychiatrie sprechen klar für diesen schon länger vermuteten Sachverhalt. Darüber berichtet die MaxPlanckForschung, das Wissenschaftsmagazin der Max-Planck-Gesellschaft, in ihrer neuesten Ausgabe.

Die als Östrogene bezeichneten weiblichen Sexualhormone Östradiol, Östron und Östriol stehen nicht nur im Dienst der Fortpflanzung. Vielmehr üben sie allerlei vorteilhafte "Nebenwirkungen" aus, so etwa auf das Herz-Kreislauf-System, auf den Stoffwechsel der Knochen und nicht zuletzt auch auf das Gehirn: Dort tragen Östrogene als Neurohormone und Schutzfaktoren auf vielfältige Weise zur Struktur, Funktion und Erhaltung von Nervenzellen bei. Mit der neuroprotektiven Aktivität der Östrogene, also mit ihrem schützenden Einfluss auf Nervenzellen, beschäftigt sich eine Selbständige Nachwuchsgruppe am Münchner Max-Planck-Institut für Psychiatrie unter Leitung von Privatdozent Christian Behl.

"Die schützende Wirkung von Östrogenen auf Nervenzellen des Gehirns erforschen Christian Behl und seine Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Psychiatrie." "Foto: Wolfgang Filser"

Diese Arbeitsgruppe konnte schon vor einigen Jahren mit einem überraschenden Befund zum Östrogen aufwarten. Es gelang erstmals der biochemische Nachweis, dass Östrogene aufgrund ihrer chemischen Struktur als neuroprotektive Antioxidantien wirken: Sie fangen chemisch aggressive Moleküle - "freie Radikale" - ab und verhindern damit deren zerstörerischen oxidierenden Einfluss auf molekulare Werkzeuge oder Strukturelemente der Nervenzellen, so genannten oxidativen Stress. In dieser Funktion, man spricht auch von Radikalfängern, ähneln Östrogene dem Vitamin E und bilden eine Art molekularen Schutzschild für die Nervenzellen. Über diese rein strukturelle chemische Wirkung hinaus greifen Östrogene aber auch direkt in zahlreiche biochemische Abläufe innerhalb der Nervenzellen ein. Auf eine dieser Aktivitäten richtet sich inzwischen das besondere Interesse Behls und seiner Mitarbeiter: Es geht dabei um ein Eiweiß, Amyloid-Vorläufer-Protein oder kurz APP genannt, und um dessen Prozessierung, also um seine "biochemische Weiterverarbeitung" in Nervenzellen.

Im Zuge dieser APP-Prozessierung kann es zu einem Fehler kommen, der fatale Folgen hat. Dann entsteht aus dem APP ein toxisches Eiweiß, das Beta-Amyloid, das sich in filzigen Aggregaten, in so genannten amyloiden Plaques, im Gehirn von Alzheimer-Kranken ablagert. Die Bildung dieser Beta-Amyloid-Aggregate gilt deshalb als Kernprozess und Auslöser der Alzheimer-Demenz. Frühere Studien hatten bereits angezeigt, dass Östrogene offenbar die Prozessierung des APP beeinflussen und die Bildung des toxischen Beta-Amyloids unterdrücken. Der genaue molekulare Mechanismus dieser Östrogen-Aktivität war bisher unbekannt und auf diesen Sachverhalt konzentrierte sich Christian Behl mit seinen Mitarbeitern.

Nun konnten unlängst zwei wesentliche Befunde vorgelegt werden. So zeigte sich zum einen, dass der Einfluss der Östrogene auf die APP-Prozessierung nicht über Östrogenrezeptoren vermittelt wird, also nicht über den "klassischen", hormonellen Mechanismus der Östrogen-Wirkung. Zum anderen stellt sich heraus, dass der Effekt der Östrogene auf die Prozessierung des APP in Nervenzellen jeweils sehr rasch erfolgt und über bestimmte intrazelluläre Signalfaktoren, so genannte Kinasen, vermittelt wird (Manthey et al., European Journal of Biochemistry, 267: 5687-5692, 2001). Eine wesentliche Erkenntnis daraus ist, dass Östrogene die APP-Prozessierung offenbar auch in solchen Nervenzellen im Gehirn beeinflussen, die überhaupt keine aktiven Östrogenrezeptoren besitzen.

Aus diesen neuen Befunden zur Östrogenwirkung im Gehirn ergeben sich verschiedene Forschungsansätze, die von Christian Behl und seinen Kollegen bereits intensiv bearbeitet werden: Mit Blick auf die Wirkung als schützendes Antioxidans muss man diejenigen Strukturelemente der Östrogenmoleküle identifizieren, die für diese nicht-hormonellen schützenden "Nebenwirkungen" verantwortlich zeichnen. Dann kann man diese chemischen Bauteile als pharmazeutische "Leitstrukturen" nutzen, um neue antioxidative neuroprotektive Medikamente zu entwickeln. Diese wären dann aufgrund der nicht vorhandenen feminisierenden Wirkungen bei Frauen wie bei Männern einsetzbar.

Den Weg zu diesem Ziel umreißt Behl so: "Wir können einerseits die chemische Struktur des Östrogens dahingehend verbessern, dass die strukturelle antioxidative Aktivität verstärkt wird und neuroprotektive Designer-Antioxidanzien entstehen. Bei der Entwicklung solcher östrogenverwandter antioxidativer Strukturen sind wir bereits entscheidende Schritte weitergekommen und haben erste hoch aktive Molekülstrukturen identifiziert, die bereits in Tiermodellen getestet werden. Da jedoch Rezeptoren für Östrogene in verschiedenen Gehirnregionen vorhanden sind, werden in einem zusätzlichen Forschungsansatz auch Gene identifiziert, die in Nervenzellen durch Östrogene an- oder abgeschaltet werden und das Überleben der Nervenzelle beeinflussen. Unter Einsatz so genannter DNA-Chips können genetische Programme aufgedeckt werden, die Nervenzellen bei Frauen wie bei Männern resistent gegen neurodegenerative Prozesse machen. Auf der Grundlage dieser Daten ließen sich dann Medikamente entwickeln, die diese Schutzprogramme gezielt anschalten - und Östrogene wären dann, jedenfalls als Ganzes, nicht mehr notwendig, um neuroprotektive Wirkungen zu erzeugen."

Vorerst freilich werden die Münchner Forscher noch reichlich Östrogene benötigen, um die von diesen Hormonen angezeigte Spur zu verfolgen, die am Ende vielleicht zu einem Medikament gegen die Alzheimer-Krankheit und andere neurodegenerative Erkrankungen wie etwa den Schlaganfall führt.

Dr. Bernd Wirsing | Presseinformation

Weitere Berichte zu: APP Alzheimer Nervenzelle Östrogen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Entschlüsselung von Kommunikationswegen zwischen Tumor- und Immunzellen beim Eierstockkrebs
06.12.2016 | Wilhelm Sander-Stiftung

nachricht Tempo-Daten für das „Navi“ im Kopf
06.12.2016 | Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e.V. (DZNE)

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: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nährstoffhaushalt einer neuentdeckten “Todeszone” im Indischen Ozean auf der Kippe

06.12.2016 | Geowissenschaften

Entschlüsselung von Kommunikationswegen zwischen Tumor- und Immunzellen beim Eierstockkrebs

06.12.2016 | Medizin Gesundheit

Bioabbaubare Polymer-Beschichtung für Implantate

06.12.2016 | Materialwissenschaften