Die ersten Anzeichen für die gefürchtete Demenzerkrankung Alzheimer ist ein immer schlechter werdendes Gedächtnis. Jetzt haben Forscher aufgeklärt, warum die Zerstörungen im Gehirn, die typisch für diese Erkrankung sind, zu allererst das Gedächtnis angreifen, andere Symptome wie Gleichgewichtsstörungen oder Zittern aber erst erheblich später auftreten.
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Forscher der Northwestern Universität haben einen molekularen Mechanismus entdeckt, der diese Abfolge erklärt: Ein winziges Protein ist dabei der Hauptübeltäter. Die Wissenschaftler unter der Leitung von William Klein, Professor für Neurobiologie und Physiologie, fanden toxische Proteine, genannt „amyloid ß-derived diffusible ligands“ (ADDLs), im Gehirngewebe von Alzheimer-Patienten, die gezielt Synapsen angreifen und zerstören. Da diese Schaltstellen für die Informationsübertragung und die Verarbeitung und Speicherung von Erinnerungen eine entscheidende Rolle spielen, macht sich der Schaden in Gedächtnisverlust bemerkbar.
Klein und seine Kollegen haben im letzten Jahr erstmals die Präsenz von ADDLs in menschlichen Gehirnen nachgewiesen. Sie stellten fest, dass bei Alzheimer-Kranken deren Konzentration mehr als 70-fach über dem gesunder Individuen lag. In der aktuellen Studie wiesen die Wissenschaftler nun nach, dass alle ADDLs, unabhängig davon´, ob sie aus menschlichem Hirngewebe stammen oder im Labor synthetisiert worden waren, das gleiche Muster der Bindung an ganz spezifische Neuronen zeigten. Überraschend daran, so Klein, war insbesondere die Tatsache, dass diese Bindung zwar die Neuronen an einer Kommunikation hindert, sie aber nicht dabei zerstört.
“Das Gedächtnis beginnt an den Synapsen, daher war es wahrscheinlich, dass die Alzheimerkrankheit auf Synapsenschäden zurückgeht”, erklärt Klein. „Unsere Arbeit zeigt erstmals, dass ADDLs sich mit großer Spezifität an die Synapsen binden.“ Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass die Eiweiße nur ganz bestimmte Synapsen angreifen. „Warum betreffen die Schäden in erster Linie das Gedächtnis? Zum einen, weil die ADDLs sich an einige Synapsen anlagern, nicht aber an andere – eine sehr gezielte Attacke. Zum anderen existiert in den angegriffenen Synapsen ein mit dem Gedächtnis verbundenes Gen, das normalerweise exprimiert wird. Wenn aber die ADDLs diese Synapse angreifen, stören sie die normale Genexpression und das Ergebnis ist Gedächtnisverlust.“
Obwohl auch die toxischen ADDLs zur so genannten Amyloid Beta Form von Proteinen gehören, unterschieden sie sich doch deutlich von den Alzheimer typischen „Plaques“. Die leicht im Gehirn der Erkrankten nachweisbaren Plaques-Fasern und –klumpen sind nicht nur erheblich größer und damit leichter nachweisbar, sie gleichen auch eher unbeweglichen Protein-„Müllhalden“. Dagegen können sich die winzigen, löslichen ADDLs frei zwischen den Gehirnzellen bewegen und sich eine Zielsynapse „aussuchen“ und sind mit diagnostischen Methoden kaum nachweisbar.
(Northwestern University, 07.12.2004 – NPO)
