Neue Erkenntnisse zu toxischen Proteinen, die sich bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson im Gehirn ansammeln, eröffnen vielversprechende Behandlungswege.
Gerade die Zellen, die diese abnormalen Proteine produzieren, enthalten den Schlüssel zu ihrem Abbau.
Das endoplasmatische Retikulum (ER) ist eine zentrale Struktur in der Zelle – vergleichbar mit dem U-Bahn-Netz in London. Es transportiert Proteine und Moleküle, modifiziert sie und sorgt für ihre korrekte Faltung, die für lebenswichtige Prozesse essenziell ist. Bei Bedarf kann das ER auf Hochtouren arbeiten.
„Genau wie wir bei hoher Arbeitsbelastung gestresst sind, erleben Zellen Stress, wenn sie große Mengen an Proteinen produzieren“, erklärt Dr. Edward Avezov, Demenzforscher an der University of Cambridge und Mitautor der Studie. Dieser Stress ist nützlich, etwa bei Infektionen, um Antikörper zu bilden.
Avezov und sein Team prüften, ob die ER-Stressreaktion toxische, fehlgefaltete Proteine bei Demenz fördert. Solche Proteine, wie überschüssiges Tau bei Alzheimer, verursachen bleibende Schäden an Nervenzellen und zerstören Gehirngewebe in Gedächtnisregionen.
Mit laborgezüchteten Zellen stressten sie das ER und erwarteten Proteinansammlungen.
„Stattdessen löste der Stress die Aggregate auf – nicht durch Abbau, sondern durch Auflösung, die eine korrekte Refaltung ermöglichte“, berichtet Avezov verblüfft.
Forscher hielten es bisher für unmöglich, etablierte Aggregate zu entfernen. Das Team entdeckte jedoch einen zellinternen Reparaturmechanismus für die eigenen Proteine.
„Diese Stressaktivierung eröffnet Türen für präventive Therapien, indem sie die natürliche Zellfähigkeit weckt“, betont Avezov.
ER-Stress bei Demenzpatienten direkt auszulösen ist jedoch riskant, da er Gewebe schädigen könnte. Die Erkenntnisse zur Protein-Reparatur-Maschinerie könnten aber bestehende Medikamente identifizieren, die denselben Effekt erzielen.
Ein Schlüsselfaktor ist das Protein HSP, das auf Hitze reagiert und Aggregate entfaltet. Dies könnte erklären, warum regelmäßige Saunabesuche in Skandinavien das Demenzrisiko senken: „Milder Stress boostet HSP-Aktivität und korrigiert fehlgefaltete Proteine“, so Avezov.