Parkinson: Der Schaden beginnt an der Synapse, Jahre vor den ersten Symptomen
Bei Parkinson sterben Nervenzellen in einer Hirnregion ab, die Bewegungen steuert. Doch der Schaden beginnt weit früher, an den Verbindungsstellen, über die Neuronen kommunizieren. Eine neue Studie identifiziert ein Schlüsselprotein.
Die Parkinson-Krankheit geht mit dem schrittweisen Verlust Dopamin-produzierender Neuronen im Hirnstamm einher. Motorische Symptome wie Steifheit, Zittern und verlangsamte Bewegungen treten typischerweise erst auf, wenn bereits ein Großteil dieser Neuronen abgestorben ist. Zunehmende Belege deuten darauf hin, dass die Probleme Jahre früher an den Synapsen beginnen: jenen Verbindungspunkten, über die Neuronen miteinander kommunizieren.
Eine internationale Studie, veröffentlicht in eLife, untersuchte die Rolle des Proteins LRRK2, das genetisch eng mit Parkinson verknüpft ist. Die Forschenden kombinierten eine Literatur-Metaanalyse, Proteinmessungen und elektrophysiologische Ableitungen in Mausmodellen sowie in menschlichen Neuronen, die aus Stammzellen gewonnen wurden.
LRRK2 verändert das Aktin-Netzwerk an den Synapsen
Die Studie zeigte, dass BDNF, ein Wachstumssignal, das Neuronen beim Überleben und beim Aufbau von Verbindungen unterstützt, LRRK2 aktiviert. Nach der Aktivierung interagiert LRRK2 mit Proteinen, die das Zytoskelett aufbauen, das innere Stützgerüst einer Zelle, konkret mit Aktin an der Synapse. Fehlt LRRK2 oder ist es gestört, verändert sich die synaptische Architektur und die BDNF-Signalübertragung ist beeinträchtigt.
Bei jungen Mäusen ohne LRRK2 beobachteten die Forschenden strukturelle Veränderungen in neuronalen Fortsätzen, den sogenannten Dendriten. Bemerkenswert: Bei älteren Mäusen war dieser Effekt teilweise normalisiert, was darauf hindeutet, dass das Problem vor allem früh in der Entwicklung ausgeprägt ist.
Bedeutung für die Behandlung
Die Vorstellung, dass synaptischer Schaden der Parkinson-Erkrankung vorausgeht, ist nicht neu. Doch die spezifische Rolle von LRRK2 im Aktin-Netzwerk bietet ein konkreteres Ziel für die Medikamentenentwicklung. LRRK2-Inhibitoren werden bereits in klinischen Studien erprobt. Ob eine gezielte Beeinflussung der Aktin-Dynamik über LRRK2 frühe Schäden beim Menschen verhindern kann, muss noch gezeigt werden.
Die Studie ist relevant für die Frage einer frühzeitigen Intervention bei Menschen mit genetischem Risiko. Nicht jede Person mit einer LRRK2-Mutation entwickelt Parkinson, das Risiko ist jedoch erhöht. Ob synaptische Biomarker künftig vorhersagen können, wer an der Krankheit erkranken wird, bedarf weiterer Forschung.
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