Tau-Protein kehrt den Energiefluss in Gehirnzellen um
Das Tau-Protein gilt seit Langem als Hauptverdächtiger bei der Alzheimer-Krankheit. Nun haben Forschende einen bislang unbekannten Mechanismus entdeckt, durch den es Neuronen schädigt: Es kehrt die Richtung der Energieerzeugung in den Kraftwerken der Zelle um. Und zumindest ein Teil dieser Schäden lässt sich rückgängig machen.
Tau ist bereits dafür bekannt, schädliche Verklumpungen in Neuronen zu bilden. Wie es jedoch den Zelltod auslöst, blieb bisher teilweise ungeklärt. Ein Team unter Leitung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Stanford University hat nun herausgefunden, dass Tau sich an die Energiefabriken der Zelle (Mitochondrien) heften und dabei Elektronen in der energieerzeugenden Kette in die falsche Richtung drängen kann.
Normalerweise fließen Elektronen in den Mitochondrien in eine Richtung und erzeugen dabei Energie. Wenn Tau diesen Fluss umkehrt – ein Vorgang, den die Forschenden als reversen Elektronentransport bezeichnen –, entstehen schädliche Sauerstoffmoleküle (reaktive Sauerstoffspezies), die zellulären Stress auslösen und Entzündungen fördern. Die Studie zeigte, dass eine Blockade dieses Prozesses viele der schädlichen Effekte umkehrte und das Lern- sowie Erinnerungsvermögen bei Fliegen und Mäusen verbesserte.
Von Tiermodellen zu menschlichem Gewebe
Die Befunde aus den Tierversuchen sind für sich genommen bemerkenswert. Darüber hinaus analysierte das Team im Labor gezüchtete menschliche Neuronen sowie Hirngewebe von Patientinnen und Patienten. Erste Hinweise deuten darauf hin, dass eine Blockade des retrograden Elektronenflusses auch menschliche Neuronen gesünder machen könnte. Es handelt sich dabei um vorläufige Labordaten; ob sich dies in eine wirksame Behandlung beim Menschen übersetzen lässt, wurde noch nicht geprüft.
Zwei der Studienautoren haben ein Biotech-Unternehmen gegründet, um diese Idee weiterzuverfolgen. Das verleiht der Hypothese Schwung, bringt aber auch kommerzielle Interessen ins Spiel, die bei der Bewertung künftiger Ergebnisse im Blick behalten werden sollten.
Ein neuer Ansatz für die Medikamentenentwicklung
Tau ist in der pharmazeutischen Forschung bereits ein aktives Angriffsziel; mehrere Wirkstoffe versuchen, die Verklumpungsbildung zu verhindern. Dieser Befund fügt einen weiteren Mechanismus hinzu: Tau könnte nicht nur durch Verklumpungen Schaden anrichten, sondern auch durch die Störung des mitochondrialen Energieflusses. Das eröffnet einen neuen Weg für die Wirkstoffentwicklung. Vorerst bleibt dies jedoch eine vielversprechende Hypothese und kein bewährtes Therapieverfahren.
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