Neurodegenerative Krankheiten verhinderbar

Ersatz bereits einer Aminosäure wirkt laut US-Forschern gegen Ansammlung von Tau-Proteinen

Gehirn-Scans: Erkrankungen sollen bald behandelbar sein (Foto: pixabay.com, Dmitriy Gutarev)

Santa Barbara (pte012/04.04.2024/10:30)

Auf fehlgefaltete Tau-Proteine sind die neurodegenerativen Erkrankungen frontotemporale Demenz, progressive supranukleäre Blickparese und die kortikobasale Degeneration zurückzuführen. Dabei handelt es sich um eine Ansammlung von abnormalen derartigen Proteinen im Gehirn. Ein Team der University of California Santa Barbara um Kenneth S. Kosik Kenneth hat jetzt Möglichkeiten gefunden, diesen Vorgang zu unterbrechen. Dafür zielen sie auf die "klebrigen" Stellen entlang des länglichen mutierten Taus ab und verhindern damit die Fehlfaltung und die Ausbreitung der neurofibrillären Bündel.

Krankheiten unterschiedlich

Tau gilt als ein grundlegendes Strukturprotein im Gehirn, das den Zellen Form und Stabilität verleiht und den Transport von notwendigen Nährstoffen ermöglicht. Mutiert dieses Protein jedoch und wird fehlgefaltet, dann kann es klebrig werden und Bündel bilden. Dieser Fehler bei der Faltung kann zur Vorlage für fehlerhafte Anweisungen werden, die normale Tau-Proteine dazu bringen, dass eine Fehlfaltung statfindet und sie sich so lange ansammeln, bis sich dieser Zustand auf umfassende Bereiche des Gehirns ausweitet und damit die Funktionen beeinflusst.

Je nachdem, um welche neurodegenerative Erkrankung es sich handelt, unterscheiden sich auch die spezifischen Bereiche, in denen es zur Ausbildung neurofibrillärer Bündel kommt. Es gibt zwei bestimmte Formen von Tau, die als Ausgangspunkt für diese Kategorie neurodegenerativer Erkrankungen dienen. Bei diesen sogenannten Tauopathien gilt Alzheimer als die bekannteste Erkrankung. Tau wird in einer kurzen "three-repeat"-Version und einer längeren "four-repeat"-Version produziert. Die aktuelle Studie hat sich auf die längere Version konzentriert. Bei Tauopathien, die deutlich seltener als Alzheimer sind, handelt es sich ausschließlich um Erkrankungen des Typs 4R.

Nanobodies von Kameliden

Mittels hochentwickelter Techniken wie der Transmissionselektronenmikroskopie und Molekulardynamik-Simulationen mit Zellkulturen haben die Forscher einen Einblick darin erhalten, unter welchen Bedingungen sich ein pathologisches 4R-Tau beginnt fehlzufalten und dann die weiteren Schritte bis zur Ansammlung einleitet. Laut Kosik faltet sich das Tau bei jeder dieser Erkrankungen in einer einzigartigen Art und Weise. "Ein Teil faltet sich nur bei 4R-Tau zu einer Haarnadelstruktur. Mit dieser Haarnadel kann ein klebriger Bereich mit der Bezeichnung PHF6 anbinden und andere Tau-Proteine zu großen Ansammlungen formen, heißt es.

Laut den Experten reicht das Ersetzen einer einzelnen Aminosäure entlang des Proteins, dass an den klebrigen Bereich angrenzt, um eine Ansammlung von Tau zu verhindern. Auch konnten Nanobodies, also Fragmente von Antikörpern, die aus dem Blut von Kameliden wie Kamelen synthetisiert wurden, an den Bereich von PHF6 anbinden, die eine Ansammlung von Tau verhindern. Dieses Wissen ist ein erster großer Schritt in Richtung neuer Therapien bei neurodegenerativen Erkrankungen. Es wird jedoch noch lange dauern, bis sie tatsächlich zum Einsatz kommen werden. Details sind im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences" publiziert.

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