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 Ist Salz besser als sein Ruf?
10.08.2018 | Universitätsspital Bern

nachricht Neue Antigene für Typ-1-Diabetes bestätigt
09.08.2018 | Institut für Diabetesforschung, Helmholtz Zentrum München

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: Der Roboter als „Tankwart“: TU Graz entwickelt robotergesteuertes Schnellladesystem für E-Fahrzeuge

Eine Weltneuheit präsentieren Forschende der TU Graz gemeinsam mit Industriepartnern: Den Prototypen eines robotergesteuerten CCS-Schnellladesystems für Elektrofahrzeuge, das erstmals auch das serielle Laden von Fahrzeugen in unterschiedlichen Parkpositionen ermöglicht.

Für elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden weltweit hohe Wachstumsraten prognostiziert: 2025, so die Prognosen, wird es jährlich bereits 25 Millionen...

Im Focus: Robots as 'pump attendants': TU Graz develops robot-controlled rapid charging system for e-vehicles

Researchers from TU Graz and their industry partners have unveiled a world first: the prototype of a robot-controlled, high-speed combined charging system (CCS) for electric vehicles that enables series charging of cars in various parking positions.

Global demand for electric vehicles is forecast to rise sharply: by 2025, the number of new vehicle registrations is expected to reach 25 million per year....

Im Focus: Der „TRiC” bei der Aktinfaltung

Damit Proteine ihre Aufgaben in Zellen wahrnehmen können, müssen sie richtig gefaltet sein. Molekulare Assistenten, sogenannte Chaperone, unterstützen Proteine dabei, sich in ihre funktionsfähige, dreidimensionale Struktur zu falten. Während die meisten Proteine sich bis zu einem bestimmten Grad ohne Hilfe falten können, haben Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie nun gezeigt, dass Aktin komplett von den Chaperonen abhängig ist. Aktin ist das am häufigsten vorkommende Protein in höher entwickelten Zellen. Das Chaperon TRiC wendet einen bislang noch nicht beschriebenen Mechanismus für die Proteinfaltung an. Die Studie wurde im Fachfachjournal Cell publiziert.

Bei Aktin handelt es sich um das am häufigsten vorkommende Protein in höher entwickelten Zellen, das bei Prozessen wie Zellstabilisation, Zellteilung und...

Im Focus: The “TRiC” to folding actin

Proteins must be folded correctly to fulfill their molecular functions in cells. Molecular assistants called chaperones help proteins exploit their inbuilt folding potential and reach the correct three-dimensional structure. Researchers at the Max Planck Institute of Biochemistry (MPIB) have demonstrated that actin, the most abundant protein in higher developed cells, does not have the inbuilt potential to fold and instead requires special assistance to fold into its active state. The chaperone TRiC uses a previously undescribed mechanism to perform actin folding. The study was recently published in the journal Cell.

Actin is the most abundant protein in highly developed cells and has diverse functions in processes like cell stabilization, cell division and muscle...

Im Focus: Arctic Ocean 2018 - Forscher untersuchen Wolken und Meereis in der Arktis

"Arctic Ocean 2018": So heißt die diesjährige Forschungsexpedition des schwedischen Eisbrechers ODEN in der Arktis, an der auch ein Wissenschaftler der Universität Leipzig beteiligt ist. Noch bis zum 25. September wollen die etwa 40 Forscher an Bord vor allem das mikrobiologische Leben im Ozean und im Meereis untersuchen und wie es mit der Wolkenbildung in der Arktis zusammenhängt.

Während der Fahrt durch die Arktis, die Ende Juli gestartet ist, sollen im Rahmen der Kampagne MOCCHA 2018 (Microbiology-Ocean-Cloud-Coupling in the Hight...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

EEA-ESEM Konferenz findet an der Uni Köln statt

13.08.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung in der chemischen Industrie

09.08.2018 | Veranstaltungen

Herausforderung China – Wissenschaftler aus der ganzen Welt diskutieren miteinander auf UW/H-Tagung

03.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Weltkleinster Transistor schaltet Strom mit einzelnem Atom in festem Elektrolyten

13.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

Your Smartphone is Watching You: Gefährliche Sicherheitslücken in Tracker-Apps

13.08.2018 | Informationstechnologie

Was wir von Ameisen und Amöben über Koordination und Zusammenarbeit lernen können

13.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics