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Nervenzellen benötigen kontinuierlich Signale, um im komplexen Netzwerk der Zell-Verschaltungen im Gehirn funktionstüchtig zu bleiben. Wissenschaftler des Zentrums für Molekulare Neurobiologie des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) haben mit Forschern der Universitäten Bochum und Hamburg einen neuen Signalweg für das Überleben von Nervenzellen entdeckt. Die Erkenntnisse werfen ein neues Licht auf Prozesse, die zu Morbus Parkinson führen können, und unterstützen die Entwicklung möglicher neuer Therapieformen gegen das bisher unheilbare Leiden. Die Forschungsresultate sind jetzt in der renommierten Wissenschaftszeitschrift The Journal of Clinical Investigation veröffentlich worden.
Die sogenannten dopaminergen Nervenzellen, die bei Parkinson-Patienten absterben, bilden den Botenstoff Dopamin und sind mit vielen anderen Gehirnbereichen verschaltet. Dopaminerge Nervenzellen benötigen viel Energie, die vor allem durch die Kraftwerke der Zellen, die sogenannten Mitochondrien, bereitgestellt wird. „Ein ganzes Netzwerk an Proteinen kümmert sich in jeder Zelle um die Integrität und Funktionalität der Mitochondrien, um den Energiehaushalt und das Überleben sicherzustellen“, erläutert Priv.-Doz. Dr. Edgar Kramer, Studienleiter und Forschergruppenleiter im Zentrum für Molekulare Neurobiologie (ZMNH) des UKE.
Das Protein Parkin liegt bei einigen Patienten mit Morbus Parkinson in veränderter Form vor und wird damit zum Auslöser der Krankheit. Es ist von großer Wichtigkeit, um die Mitochondrien gesund zu halten. Geraten Zellen unter großen Stress, der die Mitochondrien schädigen kann, wird Parkin benötigt, um die defekten Mitochondrien abzubauen. Bei mäßigem Stress schützt Parkin die noch funktionellen Mitochondrien vor weiteren Schäden durch Stimulation eines speziellen Überlebenssignals.
Eine ähnliche Funktion hat auch der Rezeptor Ret/GDNF, wie die neuen Forschungen ergeben haben. Sowohl Ret als auch Parkin stimulieren die Mitochondrien und können sich offenbar gegenseitig ersetzen. „Ziel künftiger klinischer Studien ist es, die Wirkungsmechanismen von Ret/GDNF und Parkin zu erforschen. Unsere bisherigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Stimulation des Ret-Rezeptors sich sehr positiv auf das Überleben von dopaminergen Nervenzellen auswirken kann“, sagt Dr. Kramer. „Die klinischen Studien haben die größten Erfolgsaussichten, wenn sie an Parkinson-Patienten in einer frühen Phase durchgeführt werden, da Ret/GDNF und Parkin direkt auf dopaminerge Nervenzellen wirken, deren Anzahl sich im Verlauf der Krankheit jedoch dramatisch reduziert.“
Weitere Studien zu diesem Thema sind in Zusammenarbeit mit anderen UKE-Forschergruppen und den Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Konstanze Winklhofer und Prof. Dr. Jörg Tatzelt an der Ruhr-Universität Bochum in Bearbeitung. Das UKE-Forscherteam wurde zu einem Teil über Fördermittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Freien und Hansestadt Hamburg finanziert.
Literatur:
Meka DP, Müller-Rischart AK, Nidadavolu P, Mohammadi B, Motori E, Ponna SK, Aboutalebi H, Bassal M, Annamneedi A, Finckh B, Miesbauer M, Rotermund N, Lohr C, Tatzelt J, Winklhofer KF, Kramer ER. (2015) Parkin cooperates with GDNF/Ret signaling to prevent dopaminergic neuron degeneration J. Clinical Invest. 125(5) in press, published online march 30, 2015.
DOI: 10.1172/JCI79300
Kontakt:
Priv.-Doz. Dr. Edgar Kramer
Zentrum für Molekulare Neurobiologie (ZMNH)
Forschergruppe Entwicklung und Erhaltung des Nervensystems
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)
Falkenried 94
20251 Hamburg
Telefon: (040) 7410-55354
E-Mail: kramer@zmnh.uni-hamburg.de
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