Erst die Kombination von drei verschiedenen Faktoren – einem Gen, einem Wachstumsfaktor und dem Alter – führt bei Tieren zu Parkinson-ähnlichen Zellverlusten im Gehirn. Diese wichtige Erkenntnis könnte die Suche nach den bisher unbekannten Ursachen von Parkinson entscheidend voranbringen und für eine mögliche Prävention der Krankheit bei Patienten mit bestimmten Gendefekten wichtig werden.
Alzheimer, die Parkinson-Krankheit oder Chorea Huntington – bei all diesen Krankheiten sterben Nervenzellen in einem für die jeweilige Krankheit charakteristischen Bereich des Gehirns. Unter den Folgen leiden weltweit mehr als 100 Millionen vor allem ältere Menschen. Tendenz steigend, denn in einer immer älter werdenden Gesellschaft nimmt die Zahl der Betroffenen stetig zu. Effektive Therapien werden daher dringend gebraucht. Allerdings sind die Ursachen dieser Krankheiten nach wie vor unklar, sodass bestehende Therapien vorwiegend die Symptome bekämpfen, nicht jedoch die Krankheit selbst.
Ursachenforschung am Menschen unmöglich
In den letzten zehn Jahren wurden verschiedene Gene gefunden, die eine Rolle bei der Entstehung der erblichen Form der Parkinson-Krankheit spielen. In diesem Zeittraum konnte ebenfalls gezeigt werden, dass Nervenwachstumsfaktoren, wie das sogenannte GDNF, das Sterben der bei Parkinson betroffenen Nervenzellen verringern können. Die so geweckte Hoffnung auf ein besseres Verständnis der Krankheit wurde jedoch bisher nicht erfüllt. So befindet sich die Therapie mit GDNF und ähnlichen Wachstumsfaktoren noch in der Erprobungsphase.
Da die betroffenen Nervenzellen im empfindlichen Hirngewebe eingebettet sind, ist eine detaillierte Ursachenforschung beim Menschen unmöglich. Um die molekularen und zellulären Vorgänge bei der Entstehung der Parkinson-Krankheit zu verstehen, ist die Forschung daher auf Tiermodelle angewiesen. Jedoch zeigten die bisher entwickelten Parkinson-Modelle meist kein nennenswertes Zellsterben in den krankheitsrelevanten Gehirnregionen, sodass die Funktion und Wirkung der gefundenen Gene nicht ausreichend untersucht werden konnte.
Die Kombination macht’s
Jetzt haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie in Martinsried zusammen mit Kollegen vom Helmholtz-Zentrum München und dem Zentrum für Molekulare Neurobiologie Hamburg erstmals herausgefunden, dass im Tiermodell gleich drei Bedingungen zusammenkommen müssen, um einen Nervenzellverlust ähnlich wie bei Parkinson-Patienten hervorzurufen: Ein defektes Gen – im untersuchten Fall das Gen DJ-1 -, eine Unterversorgung mit dem Wachstumsfaktor GDNF und das Älterwerden der Tiere. „Dies wurde zwar vermutet, doch wirklich zeigen konnte das bisher noch niemand“, erklärt Liviu Aron zu seiner Studie.
Nervenzellen, denen das Gen DJ-1 fehlt und die zudem auf die überlebensfördernden Signale der Wachstumsfaktoren nicht reagieren können, sterben somit vermehrt, während eine Maus altert. „Die gezeigte Verbindung zwischen der Versorgung mit Wachstumsfaktor und dem Gen DJ-1 ist höchst
interessant“, so Rüdiger Klein, der Leiter der Studie. Der Grund dafür ist, dass Umwelteinflüsse eine Rolle bei der Verfügbarkeit von Wachstumsfaktoren spielen. „Wenn wir verstehen, ob und wie die Umwelt indirekt mit solchen genetischen Faktoren interagiert, könnten wir Wege zur Vorbeugung oder
Behandlung finden. Geklärt werden muss aber auch, welche Rolle das Älterwerden dabei spielt“, so Klein.
Alte Verbindung mit Therapiepotenzial?
Durch ergänzende genetische Untersuchungen an der Fruchtfliege Drosophila konnten die Wissenschaftler zeigen, dass es bereits hier ein Zusammenspiel innerhalb der Zellen zwischen Wachstumsfaktorsignalen und dem untersuchten Gen DJ-1 gibt. Die Forscher vermuten daher, dass diese Interaktion schon früh im Laufe der Entwicklungsgeschichte entstanden ist. Auch eröffnet der entdeckte Zusammenhang eventuell eine neue Therapiemöglichkeit für Patienten mit bestimmten Gendefekten. Hier könnte eine gezielte Gabe von GDNF möglicherweise der Entwicklung der Krankheit besser entgegenwirken als bei anderen Parkinson-Patienten. Ein weiterer Schritt auf dem langen Weg der Ursachenforschung und -bekämpfung scheint somit getan.
(Max-Planck-Institut für Neurobiologie, 08.04.2010 – NPO)
