Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wirkung der Prion-Proteine auf die Nerven erstmals nachgewiesen

09.08.2016

Mutieren Prion-Proteine, lösen sie Rinderwahn und die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit aus. Obwohl sie in fast jedem Organismus vorkommen, blieb die Funktion dieses Eiweisses bislang ungeklärt. Forschende der Universität Zürich und des Universitätsspitals Zürich haben nun nachgewiesen, dass Prion-Proteine zusammen mit einem bestimmten Rezeptor für die Gesundheit der Nerven verantwortlich ist. Daraus könnten sich neue Therapien für chronische Nervenkrankheiten ergeben.

Seit der Entdeckung des Prion-Gens im Jahr 1985 blieb dessen Rolle und biochemische Wirkung in den Nervenzellen mysteriös. «Wir können dem Prion-Protein nun endlich eine klar umrissene Funktion zuweisen und aufzeigen, dass zu es im Verbund mit einem bestimmten Rezeptor für die langfristige Intaktheit der Nerven zuständig ist», sagt Prof. Adriano Aguzzi vom Neuropathologischen Institut der Universität Zürich und des Universitätsspitals Zürich. Die vorliegende Studie klärt somit eine Frage, welche seit 30 Jahren intensiv untersucht, aber nie abschliessend beantwortet worden ist.


Fehlen die Prion-Proteine, bilden Schwann-Zellen um die empfindlichen Nervenfasern herum keine elektrische Isolationsschicht mehr, um diese zu schützen. (Bild: NatureReview / Neuroscience)

Prionen sind gefährliche Krankheitserreger, die bei Mensch und Tier fatale Degenerationen des Gehirns auslösen. In den 1990er Jahren waren sie für die als Rinderwahnsinn bekannte BSE-Tierseuche verantwortlich. Beim Menschen lösen sie die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit und andere neurologische Störungen aus, die nicht therapierbar sind und tödlich verlaufen. Inzwischen weiss man, dass die infektiösen Prionen aus einer falsch gefalteten Form eines normalen Prion-Proteins PrPC bestehen, das in der Membran der Nervenzellen vorkommt. Die infektiösen Prionen vermehren sich, in dem sie das PrPC kidnappen und es in weitere infektiöse Prionen umwandeln.

Fehlende Prion-Proteine führen zu Nervenkrankheiten

Lange war unklar, weshalb wir Menschen – wie die meisten anderen Organismen – ein Protein in den Nervenzellen aufweisen, das keine offensichtliche Aufgabe besitzt, aber höchst gefährlich werden kann. Als Prionenforscher beschäftigt sich Aguzzi seit Jahrzehnten mit dieser Frage und untersucht die Theorie, dass Tiere, die das PrPC-Gen nicht besitzen, resistent gegen Prionen-Erkrankungen sind. Aber welche Folgen hat dies für den Organismus, wenn das Prion-Protein ausgeschaltet wird?

Aguzzi fand mit seinem Team vor einigen Jahren heraus, dass Mäuse ohne PrPC-Gen an einer chronische Erkrankung der peripheren Nerven leiden. Der Grund: Die sogenannten Schwann-Zellen um die empfindlichen Nervenfasern herum bilden keine elektrische Isolationsschicht mehr, um diese zu schützen. Durch dieses Defizit an isolierendem Myelin erkranken die peripheren Nerven und es kann zu motorischen Störungen des Bewegungstraktes und zu Lähmungen kommen.

Nun gingen die Forschenden im Labor einen Schritt weiter: In einer neuen Studie klären Alexander Küffer und Asvin Lakkaraju, warum genau die peripheren Nerven geschädigt werden, wenn kein Prion-Protein PrPC vorhanden ist. Sie entdeckten, wie das von Neuronen hergestellte PrPC an den Schwann-Zellen andockt: nämlich über einen Rezeptor namens «Gpr126». Agieren das Prion-Protein und der Rezeptor gemeinsam, erhöht sich ein bestimmter Botenstoff (cAMP), der das chemische Zusammenspiel in den Zellen reguliert und für das Wohlerhalten der Nervenschutzhülle essentiell ist. «Gpr126» gehört zur grossen Familie der «G-Protein-gekoppelten» Rezeptoren, die an vielen physiologischen Prozessen und Erkrankungen beteiligt sind.

30 Jahre alte Forschungsfrage endlich geklärt

Dieser Befund löst nun eine wichtige Frage, die Neurowissenschaftler schon seit langem umtreibt und weist den Weg zu künftigen Anwendungen in der Klinik. «Will man bei möglichen Therapien gegen die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit das Prion-Protein PrPC ganz ausschalten, muss man sich künftig der potentiellen Nebenwirkung auf die Nerven bewusst sein», erklärt Aguzzi. Zudem könnte sich aus den vorliegenden Erkenntnissen über die Wirkungsweise des PrPC auf molekularer Ebene ein neuer Ansatz für periphere Neuropathien ergeben. Für diese belastenden chronische Erkrankungen des Nervensystems bestehen derzeit nur sehr eingeschränkte Therapiemöglichkeiten.

Literatur:
Alexander Küffer, Asvin K. K. Lakkaraju, Amit Mogha, Sarah C. Petersen, Kristina Airich, Cédric Doucerain, Rajlakshmi Marpakwar, Pamela Bakirci, Assunta Senatore, Arnaud Monnard, Carmen Schiavi, Mario Nuvolone, Bianka Grosshans, Simone Hornemann, Frederic Bassilana, Kelly R. Monk & Adriano Aguzzi. The prion protein is an agonistic ligand of the G-protein-coupled receptor Gpr1/Adgrg6. Nature, 8 August 2016. doi:10.1038/nature19312

Kontakt:
Prof. Adriano Aguzzi
Institut für Neuropathologie
Universität Zürich und Universitätsspital Zürich
Tel: + 41 44 255 21 07
E-Mail: adriano.aguzzi@usz.ch

Weitere Informationen:

http://www.media.uzh.ch/de/medienmitteilungen.html

Melanie Nyfeler | Universität Zürich

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Nervenbahnen unter Strom
03.07.2020 | Charité – Universitätsmedizin Berlin

nachricht Herzreparatur mit der Gen-Schere
02.07.2020 | Universitätsmedizin Göttingen - Georg-August-Universität

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: Ein neuer Weg zur superschnellen Bewegung von Flussschläuchen in Supraleitern entdeckt

Ein internationales Team von Wissenschaftern aus Österreich, Deutschland und der Ukraine hat ein neues supraleitendes System gefunden, in dem sich magnetische Flussquanten mit Geschwindigkeiten von 10-15 km/s bewegen können. Dies erschließt Untersuchungen der reichen Physik nichtlinearer kollektiver Systeme und macht einen Nb-C-Supraleiter zu einem idealen Materialkandidaten für Einzelphotonen-Detektoren. Die Ergebnisse sind in Nature Communications veröffentlicht.

Supraleitung ist ein physikalisches Phänomen, das bei niedrigen Temperaturen in vielen Materialien auftritt und das sich durch einen verschwindenden...

Im Focus: Elektronen auf der Überholspur

Solarzellen auf Basis von Perowskitverbindungen könnten bald die Stromgewinnung aus Sonnenlicht noch effizienter und günstiger machen. Bereits heute übersteigt die Labor-Effizienz dieser Perowskit-Solarzellen die der bekannten Silizium-Solarzellen. Ein internationales Team um Stefan Weber vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz hat mikroskopische Strukturen in Perowskit-Kristallen gefunden, die den Ladungstransport in der Solarzelle lenken können. Eine geschickte Ausrichtung dieser „Elektronen-Autobahnen“ könnte Perowskit-Solarzellen noch leistungsfähiger machen.

Solarzellen wandeln das Licht der Sonne in elektrischen Strom um. Dabei wird die Energie des Lichts von den Elektronen des Materials im Inneren der Zelle...

Im Focus: Electrons in the fast lane

Solar cells based on perovskite compounds could soon make electricity generation from sunlight even more efficient and cheaper. The laboratory efficiency of these perovskite solar cells already exceeds that of the well-known silicon solar cells. An international team led by Stefan Weber from the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz has found microscopic structures in perovskite crystals that can guide the charge transport in the solar cell. Clever alignment of these "electron highways" could make perovskite solar cells even more powerful.

Solar cells convert sunlight into electricity. During this process, the electrons of the material inside the cell absorb the energy of the light....

Im Focus: Das leichteste elektromagnetische Abschirmmaterial der Welt

Empa-Forschern ist es gelungen, Aerogele für die Mikroelektronik nutzbar zu machen: Aerogele auf Basis von Zellulose-Nanofasern können elektromagnetische Strahlung in weiten Frequenzbereichen wirksam abschirmen – und sind bezüglich Gewicht konkurrenzlos.

Elektromotoren und elektronische Geräte erzeugen elektromagnetische Felder, die bisweilen abgeschirmt werden müssen, um benachbarte Elektronikbauteile oder die...

Im Focus: The lightest electromagnetic shielding material in the world

Empa researchers have succeeded in applying aerogels to microelectronics: Aerogels based on cellulose nanofibers can effectively shield electromagnetic radiation over a wide frequency range – and they are unrivalled in terms of weight.

Electric motors and electronic devices generate electromagnetic fields that sometimes have to be shielded in order not to affect neighboring electronic...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz QuApps zeigt Status Quo der Quantentechnologie

02.07.2020 | Veranstaltungen

Virtuelles Meeting mit dem BMBF: Medizintechnik trifft IT auf der DMEA sparks 2020

17.06.2020 | Veranstaltungen

Digital auf allen Kanälen: Lernplattformen, Learning Design, Künstliche Intelligenz in der betrieblichen Weiterbildung, Chatbots im B2B

17.06.2020 | Veranstaltungen

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

Der sechste Sinn der Tiere: Ein Frühwarnsystem für Erdbeben?

03.07.2020 | Biowissenschaften Chemie

Effizient, günstig und ästhetisch: 
Forscherteam baut Elektroden aus Laubblättern

03.07.2020 | Energie und Elektrotechnik

Ein neuer Weg zur superschnellen Bewegung von Flussschläuchen in Supraleitern entdeckt

03.07.2020 | Physik Astronomie

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