Welche Rolle spielen Lipide im Gehirn bei der Parkinson-Krankheit?

Welche Rolle spielen Lipide im Gehirn bei der Parkinson-Krankheit?

Lipide im Gehirn

Neue Forschungsarbeiten befassen sich mit Lipiden im Gehirn, um ein neues therapeutisches Ziel für die Parkinson-Krankheit zu identifizieren.

Die Parkinson-Krankheit ist eine neurodegenerative Erkrankung, die Hunderttausende von Menschen in Deutschland betrifft.

Eines der Hauptmerkmale dieser Erkrankung ist der Aufbau von Alpha-Synuclein, einer Proteinart, die sich im Gehirn zu toxischen Plaques formt. (1)

Anfang des Jahres schlug eine Studie, die in der Zeitschrift Neurobiology of Aging erschienen war, vor, dass es einen Zusammenhang zwischen dem Gehalt bestimmter Lipide im Gehirn oder von Fettmolekülen und der Entwicklung der Parkinson-Krankheit geben könnte. (2)

Ein Team von Spezialisten des Brigham and Women’s Hospital und der Harvard Medical School, beide in Boston, MA, untersucht nun weiter den Zusammenhang zwischen Lipiden im Gehirn und Neurodegeneration.

“Die Menschen wissen seit vielen Jahren, dass es einen Zusammenhang zwischen der Parkinson-Krankheit und den Lipiden im Gehirn gibt”, sagt die Leitautorin der neuen Studie, Dr. Saranna Fanning vom Brigham and Women’s Hospital.

In der aktuellen Studie zeigen die Forscher jedoch, dass es einen Zusammenhang zwischen den im Gehirn vorhandenen Fettsäuren und dem Aufbau von Alpha-Synuclein gibt.

“Durch diese Zusammenarbeit, angefangen bei Hefemodellen im Lindquist Labor und im Selkoe und Dettmer Labor, die kortikale Rattenneuronen und menschliche kortikale Neuronen nutzen, haben wir einen Weg und ein therapeutisches Ziel identifiziert, das noch niemand zuvor verfolgt hat”, sagt Fanning.

Die Forscher veröffentlichen ihre Ergebnisse in einem Forschungsbericht, der in der Zeitschrift Molecular Cell erscheint. (3)

Identifizierung eines neuen therapeutischen Ziels

Die Forscher arbeiteten mit Lipiden und Fettsäuren in verschiedenen Modellen, von Hefekulturen bis hin zu menschlichen Zellen, um zu sehen, wie sie mit Alpha-Synuclein interagieren können.

Fanning und Kollegen führten zunächst ein unvoreingenommenes lipidomisches Profiling durch, ein Prozess, bei dem Lipide und Fettsäure-Veränderungen in Hefe bewertet werden, die sie zur Herstellung des Alpha-Synuclein-Proteins entwickelt hatten.

In diesem Stadium fanden die Forscher heraus, dass die Alpha-Synuklein exprimierende Hefe einen Anstieg in einer Komponente des neutralen Lipidweges zeigte, nämlich Ölsäure, einer Fettsäure.

Das Team konnte diese Beobachtung sowohl in Nagetier- als auch in humanen neuronalen Modellen replizieren, einschließlich Zelllinien, die sie von Menschen mit Parkinson-Krankheit gewonnen haben.

“Es war faszinierend zu sehen, wie überschüssiges Alpha-Synuclein-Protein so konsistente Auswirkungen auf den neutralen Lipidweg durch Modellorganismen hatte, von einfacher Bäckerhefe und kultivierten Nagetierneuronen bis hin zu Zellen, die von PD-Patienten stammen, die zusätzliche Kopien von Alpha-Synuclein in ihrem Genom tragen”, so die Forscher

“Alle unsere Modelle haben eindeutig auf Ölsäure als Vermittler der Alpha-Synuklein-Toxizität hingewiesen”, ergänzt Dettmer.

Nach diesen Erkenntnissen suchten die Forscher auch nach Markern der Neurotoxizität in den Modellen, mit denen sie arbeiteten. Ihr Ziel war es, ein Mittel zu finden, um toxische Elemente gezielt zu bekämpfen, um die Entstehung der Parkinson-Krankheit zu verhindern.

Ölsäure und anderen Fettsäuren

Ein Enzym namens Stearoyl-CoA-Desaturase (SCD) spielt eine Schlüsselrolle bei der Produktion von Ölsäure und anderen Fettsäuren. Die Blockade dieses Enzyms, so glaubte das Team, könnte letztendlich helfen, sich gegen Mechanismen der Neurodegeneration zu schützen.

Die Forscher stellen fest, dass die Forscher viele SCD-Hemmer kennen und verwenden, obwohl diese noch keine Freigabe für den klinischen Einsatz außerhalb von Forschungslabors haben.

Sie hoffen, dass, wenn zukünftige Studien weitere Hinweise auf die Unterstützung von Fettsäuren als therapeutisches Ziel für die Parkinson-Krankheit liefern, solche Inhibitoren schließlich in den Fokus der klinischen Studien rücken können.

“Die Identifizierung von SCD als Enzym, das zu alpha-synuclein-vermittelten Lipidveränderungen und Neurotoxizität beiträgt, bietet eine einzigartige Möglichkeit für niedermolekulare Therapien, das Enzym in Modellen der Parkinson-Krankheit und letztlich bei menschlichen Krankheiten zu hemmen”, sagt der Mitautor Dennis Selkoe.


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