Forscher konnten Gedächtnisverlust bei Mäusen umkehren

15. Februar 2011, 23:00
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Offenbar verschwindet die schädliche Wirkung des Tau-Proteins, wenn das entsprechende Gen abgeschaltet wird

Hamburg - Ablagerungen von Amyloid-beta- und Tau-Proteinen im Gehirn sind das charakteristische Merkmal von Morbus Alzheimer. Vor allem der Hippocampus - also jene Gehirnregion, die für Lernen und Gedächtnis von zentraler Bedeutung ist - ist davon betroffen. Wissenschafter haben aber nun offenbar eine Möglichkeit gefunden, die schädliche Wirkung des Tau-Proteins zu unterbinden, indem sie das entsprechende Gen abschalteten. Die beiden deutschen Forscher erhalten dafür eine hochrangige Auszeichnung in den USA.

Die Forscher von Arbeitsgruppen für Strukturelle Molekularbiologie am deutschen Teilchenbeschleunigungszentrum (DESY) in Hamburg konnten zeigen, dass bei zuvor "dementen" Mäusen mit einem menschlichen Tau-Gen die Lernfähigkeit und die Erinnerung zurückkehrt und sich Verbindungen zwischen den Neuronen, die Synapsen, teilweise neu bilden, sobald das Gen inaktiv ist. Die Wissenschafter testen jetzt Wirkstoffe gegen die Tau-Ablagerungen an Mäusen. Möglicherweise könnte damit der Gedächtnisverlust bei Alzheimer im frühen Stadium zumindest teilweise wieder rückgängig gemacht werden.

Nährstofftransport bricht zusammen, Nervenzellen sterben ab

Während unabbaubares und damit verklumptes Amyloid-beta-Protein bei Morbus Alzheimer zwischen den Nervenzellen des Gehirns unlösliche Knäuel bildet, verklumpt das Tau-Protein innerhalb der Neuronen. Das Protein stabilisiert röhrenförmige Proteine des Zellskeletts, die sogenannten Mikrotubuli. Sie sind die "Schienen" für den Transport von Proteinen in den Zellen. Bei Morbus Alzheimer wird Tau durch zu viele Phosphate an diesem Protein funktionsunfähig und verklumpt. Dadurch bricht der Nährstofftransport zusammen, die Nervenzellen sterben ab.

Das Wissenschafterteam Team von Eva und Eckhard Mandelkow hat Mäuse mit zwei verschiedenen menschlichen Tau-Genvarianten ausgestattet: Die eine Gruppe mit einer Form, die nicht verknäulen kann (anti-aggregant), eine zweite mit dem Bauplan für die stark verklumpende Proteinvariante (pro-aggregant). Mäuse mit der ersten Form entwickelten keinerlei Alzheimer-Symptome. Nager mit pro-aggregant Tau wurden hingegen - so die Lern- und Gedächtnistests - "dement".

Schwimmtest

Die Wissenschafter maßen diesen Gedächtnisverlust mit Hilfe eines Schwimmtests: Gesunde Mäuse lernen schnell in einem Wasserbassin eine rettende, unter der Oberfläche liegende Plattform zu finden. Die transgenen Tiere dagegen, die ein zusätzliches Gen für die Bildung schnell aggregierenden menschlichen Tau-Proteins besaßen, paddelten ziellos durch das Bassin, ehe sie eher zufällig auf die kleine Insel trafen. Sie benötigen mehr als viermal so viel Zeit wie ihre gesunden Artgenossen. Doch schaltete man bei ihnen das mutierte Gen wieder ab, schafften sie diese Aufgabe ein paar Wochen später fast spielend.

Gewebeuntersuchungen zeigten, dass bei der ersten Gruppe erwartungsgemäß keinerlei Tau-Klumpen im Gehirn entstanden waren. In der zweiten Gruppe - den "dementen" Mäusen - bildeten sich hingegen Co-Aggregate aus menschlichem Tau und "Maus-Tau". Normalerweise verklumpt das arteigene Tau-Protein von Mäusen aber nicht. Noch erstaunlicher war aber: Wochen nachdem das zusätzliche Gen abgeschaltet worden war, hatte sich das verklumpte menschliche Tau wieder aufgelöst. Die Tiere begannen wieder, sich zu erinnern, zu lernen.

Die Wissenschafter schließen daraus, dass mutiertes, also krank machendes Tau, gesundes Tau-Eiweiß verändern kann. "Die eigentliche Sensation ist jedoch, dass der Verlauf von Alzheimer umgekehrt werden kann. Zumindest in einem frühen Stadium der Erkrankung, noch bevor zu viele Neuronen zerstört sind", sagte Eva Mandelkow, die zusammen mit ihrem Mann in diesem Jahr mit dem Potamkin-Preis 2011 für Alzheimer-Forschung der American Academy of Neurology für diese Forschungen ausgezeichnet wird. (red/APA)

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    Die Versuche mit Mäusen zeigten: Der Verlauf von Alzheimer kann zumindest in einem frühen Stadium der Erkrankung umgekehrt werden.

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