Proteine entdeckt, die für altersbedingte neurologische Erkrankungen verantwortlich sein könnten

Wissenschaftler des Salk Institute for Biological Studies (USA) haben Proteine entdeckt, die möglicherweise altersbedingte neurologische Erkrankungen verursachen, die von leichtem Gedächtnisverlust bis hin zu schweren Demenzformen reichen. Bildlich gesprochen ebnen sie den Weg für altersbedingte Veränderungen in der Nervenzelle, werden aber ironischerweise selbst als „ultra-langlebige Proteine“ (oder ELLPs) bezeichnet.

Altersbedingte Organfunktionsstörungen gehen oft mit Störungen der Homöostase einher, dem Gleichgewichtszustand der Zellen, genauer gesagt der molekularen Maschinen, die dieses Gleichgewicht aufrechterhalten. Die Zelle verliert die Kontrolle über den Stoff- und Energieaustausch mit der Umwelt: Giftige Moleküle dringen beispielsweise in sie ein, und Müll wird nicht mehr abtransportiert; die Zelle erfüllt ihre Funktionen dadurch immer schlechter. Offensichtlich liegt die Verantwortung in diesem Fall teilweise bei den Proteinen, die den Stofftransport in die Zelle hinein und aus ihr heraus steuern. Superlanglebige Proteine sind genau solche: Sie bilden den Kernporenkomplex von Neuronen, und der Stoffaustausch zwischen Zellkern und Zytoplasma hängt von ihnen ab.

Wissenschaftler untersuchten Rattenneuronen und entdeckten, dass diese ELLPs unersetzlich sind, d. h., bis zum Tod des Tieres bleibt dasselbe Protein an seinem Platz. Genau das macht sie möglicherweise zu einem schwachen Glied: Die Moleküle dieser superlanglebigen Proteine akkumulieren Schäden, ohne sich selbst zu erneuern. Normale Proteine werden nach einer gewissen Beschädigung entsorgt und durch neue molekulare Maschinen ersetzt. In diesem Sinne können ELLPs mit sowjetischen Parteifunktionären verglichen werden, die ihr Amt, wie man so schön sagt, nur mit den Füßen voran verließen. Doch auch im Fall dieser Proteine wird ihr Besitzer mit den Füßen voran getragen.

Mit der Zeit beginnen diese Langleber, schlechter zu funktionieren: Der erlittene Schaden fordert seinen Tribut. Das bedeutet, dass unerwünschte Substanzen in den Zellkern der Neuronen eindringen. Sie erhalten Zugang zur DNA, die sie auf ihre Weise verändern können. Infolgedessen kann anstelle einer gesunden Version eines neuronalen Proteins dessen pathogene Form synthetisiert werden und unlösliche Proteinkomplexe bilden – charakteristische Symptome neurodegenerativer Erkrankungen, Alzheimer, Parkinson usw. Dies ist natürlich nur eine der möglichen Folgen von DNA-Schäden.

Zuvor war es demselben Labor gelungen, einen Zusammenhang zwischen Funktionsstörungen des Kernporenkomplexes und altersbedingten Veränderungen in Neuronen herzustellen. Man kann nun sagen, dass es den Wissenschaftlern gelungen ist, die direkten „Schuldigen“ der Nervenzellalterung zu identifizieren. Es ist noch unklar, ob es in den Kernen anderer Zelltypen ähnliche langlebige Proteine gibt. Wenn es uns gelingt, die Alterung solcher Proteine irgendwie zu verlangsamen (oder sie sogar durch neue zu ersetzen), könnte dies den Alterungsprozess zumindest in Nervenzellen deutlich verlangsamen.

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