Genveränderungen als Ursache des grünen Stars

Die Arbeitsgruppe von Professor Dr. André Reis berichtet nun über die Entdeckung von sieben verschiedenen Mutationen im Gen für eines der Neurotrophine.

Der grüne Star (Glaukom) ist eine der häufigsten Ursachen für Blindheit in der entwickelten Welt und durch einen fortschreitenden Verlust von retinalen Ganglienzellen (RGC) in der Netzhaut des Auges charakterisiert, der zur zunehmenden Erblindung führt. Neurotrophine sind kleine lösliche Signalproteine, die in vielen Tierarten das Überleben zahlreicher neuronaler Zellverbände einschließlich RGCs unterstützen.

Allerdings war bisher nicht klar, ob Neurotrophine für das Überleben und den Erhalt von Nervenzellen auch bei erwachsenen Menschen erforderlich sind. Die Arbeitsgruppe von Professor Dr. André Reis aus dem Humangenetischen Institut der Universität Erlangen-Nürnberg zusammen mit der Augenklinik des Universitätsklinikums Erlangen berichtet nun in der amerikanischen Zeitschrift American Journal of Human Genetics über die Entdeckung von sieben verschiedenen Mutationen im Gen für eines der Neurotrophine (Neurotrophin 4, NT 4), die die Aminosäurezusammensetzung verändern. Insgesamt fanden das Team von Prof. Reis Mutationen bei 15 Patienten (1,7%) aus einem Kollektiv von 892 Glaukom-Patienten aus Deutschland und den Niederlanden.

Auf Grund von Daten einer Computermodellierung vermuteten die Forscher, dass diese Muta­tionen die Bindung von NT 4 an seinen spezifischen Tyrosinkinase-Rezeptor (TrkB) stören. Damit wäre die Signalübertragung gestört und NT 4 könnte seine stimulierende Wirkung auf die Nervenzellen nicht mehr voll entfalten. Die Bestätigung dieser Hypothese gelang den Forschern in anschließenden zellbiologischen Untersuchungen, die in der Arbeitsgruppe des Neurobiologen Prof. Yves Barde vom Biozentrum in Basel (Schweiz) durchgeführt wurden. Beim Vergleich von normalem und mutierten NT 4 zeigte sich, dass das veränderte Protein den Rezeptor auf Nervenzellen in der Tat schlechter binden und aktivieren kann. Als Folge daraus beobachtete die Gruppe eine geringere Aussprossung und geringeres Wachstum der Nervenzellen als Zeichen der verminderten Stimulierung durch das veränderte NT 4.

Die Forscher, deren Arbeit im Rahmen des DFG-Sonderforschungsbereichs 539 „Glaukome und Pseudoexfoliationssyndrom“ gefördert wurden, glauben, hiermit einen neuen Ursachenmechanismus in der Entstehung des Glaukoms gefunden zu haben, bei dem es aufgrund des Verlustes der Neurotrophin 4 Funktion zum Nervenzellenuntergang kommt. Diese Beobachtungen eröffnen möglicherweise auch die Chance, Substanzen, die den TrkB Rezeptor aktivieren können, als Arzneimittel zur Verhinderung des Untergangs der Nervenzellen einzusetzen. Damit könnte eventuell das Fortschreiten der Erkrankung aufgehalten und letztendlich die Erblindung der Patienten verhindert werden.

Die Universität Erlangen-Nürnberg, gegründet 1743, ist mit 26.000 Studierenden, 550 Professorinnen und Professoren sowie 2000 wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte Universität in Nordbayern. Schwerpunkte in Forschung und Lehre liegen an den Schnittstellen von Naturwissenschaften, Technik und Medizin in engem Dialog mit Jura und Theologie sowie den Geistes-, Sozial- und Wirtschaftswissenschaften. Seit Mai 2008 trägt die Universität das Siegel „familiengerechte Hochschule“.

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