Wissenschaftler nutzen rote Blutkörperchen, um gesunde Mitochondrien in Parkinson-geschädigte Gehirnzellen einzuschleusen
Parkinson beginnt in den Kraftwerken der Zellen. Forschern ist es nun gelungen, gesunde Versionen dieser Kraftwerke direkt in erkrankte Neuronen zu transportieren – verpackt in einem unerwarteten Trägersystem: roten Blutkörperchen.
Mitochondrien sind die Strukturen, die in Zellen Energie erzeugen. Bei Parkinson werden sie beschädigt oder funktionsuntüchtig, was zum Absterben dopaminproduzierender Neuronen im Gehirn führt. Der Verlust dieser Zellen und der damit einhergehende Energiemangel sind die Ursache der charakteristischen Krankheitssymptome: Zittern, Steifheit und zunehmende Bewegungseinschränkungen. Bestehende Behandlungen gleichen den resultierenden Dopaminmangel aus, gehen aber nicht gegen den zugrundeliegenden Mitochondrienschaden vor.
Die Wahl roter Blutkörperchen als Transportvehikel ist zunächst wenig naheliegend: Rote Blutkörperchen enthalten selbst keine Mitochondrien. Doch genau das macht sie so nützlich. Sie sind biologisch inert, werden vom Immunsystem nicht als Bedrohung erkannt und lassen sich von ihrem Inhalt befreien und als leere Hüllen wiederverwenden. Die Forschenden isolierten die Zellmembranen roter Blutkörperchen, nutzten sie zur Verkapselung funktionsfähiger Mitochondrien und injizierten diese Kapseln anschließend in Krankheitsmodelle.
Verbesserungen in mehreren Modellen
Der Ansatz wurde in verschiedenen Parkinson-Modellen getestet – sowohl in Zellkulturen als auch in lebenden Tieren. In allen Fällen zeigten sich Verbesserungen: Die eingebrachten Mitochondrien erreichten die erkrankten Zellen, wurden aufgenommen und stellten die Energieproduktion messbar wieder her. In den Tiermodellen schlug sich das in einer verbesserten Motorik nieder – die für Parkinson typischen Bewegungsbeeinträchtigungen nahmen ab.
Mitochondriale Dysfunktion ist kein Alleinstellungsmerkmal von Parkinson. Sie spielt bei einer Reihe neurodegenerativer Erkrankungen und beim Altern im Allgemeinen eine Rolle. Eine zuverlässige Methode zur gezielten Lieferung gesunder Mitochondrien in bestimmte Zellen könnte daher – zumindest im Prinzip – ein breites Anwendungsspektrum haben.
Das Problem der Blut-Hirn-Schranke
Die Methode steht vor einer grundlegenden Herausforderung, die bislang ungelöst ist: Wie lässt sich sicherstellen, dass die verkapselten Mitochondrien gezielt das Gehirn erreichen und sich nicht im gesamten Körper verteilen? Die Blut-Hirn-Schranke, eine streng regulierte Grenze zwischen dem Blutkreislauf und dem Hirngewebe, ist für große Moleküle und Strukturen notorisch schwer zu überwinden. Die Forschenden bezeichnen ihre Transportmethode als vielversprechend, doch ob sie menschliches Hirngewebe tatsächlich effektiv erreichen kann, bleibt offen.
Die Studie wurde zudem in Mausmodellen für Parkinson durchgeführt, die die menschliche Erkrankung nur teilweise abbilden. Parkinson beim Menschen ist komplex, schreitet langsam voran und verläuft von Patient zu Patient sehr unterschiedlich. Ob der Mitochondrienschaden beim menschlichen Parkinson durch die Zufuhr gesunder Mitochondrien tatsächlich reversibel ist – und in welchem Krankheitsstadium eine Intervention stattfinden müsste – ist noch ungeklärt.