Zürich – Die Eiweiße, die im Krankheitsfall tödliche Prionenerkrankungen wie die Creutzfeldt–Jakob-Krankheit (CJD) und Bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE) auslösen, haben im gesunden Organismus offenbar eine protektive Funktion. Sie bewahren einer Studie in Nature Neuroscience (2010; doi: 10.1038/nn.2483) zufolge periphere Nervenzellen vor einer Demyelinisierung.
Die krankheitserregenden Prione (PrPSc) können sich im Gehirn nur deshalb ausbreiten, weil sie gesunde körpereigene Prione (PrPC) in eine pathologische Konformation zwingen, die dann in den Zellen abgelagert werden und diese zerstören.
Seit langem beschäftigen sich die Hirnforscher mit der Frage, welche Aufgabe die gesunden PrPc eigentlich haben. Dass sie rein zufällig im Gehirn vorhanden sind, ist unlogisch. Im Gegenteil: Weil PrPC in der Natur weit verbreitet sind und sich zudem in der Evolution kaum verändert haben, schreiben ihnen die Forscher sogar eine wichtige Funktion im Gehirn zu.
Als es 1991 gelang, eine gentechnische Maus zu konstruieren, der das PrPC fehlt, wurde erwartet, dass diese Tiere schnell an einer schweren Krankheit verenden. Doch die Genmäuse entwickelten sich nach der Geburt völlig normal – so schien es damals.
Doch offenbar haben die Forscher sich die Versuchstiere nicht genau genug angesehen. Bereits 1999 fiel japanischen Forschern auf, dass die Tiere im Erwachsenenalter eine periphere Neuropathie entwickeln, die auf eine Schädigung der Schwannschen Nervenscheiden zurückging. Der Prionenforscher Adriano Aguzzi vom Universitätsspital Zürich konnte die Ergebnisse jetzt bestätigen.
Er untersuchte vier unterschiedliche Prionen-Mäuse, die alle nach der Geburt noch quicklebendig waren. Etwa im Alter von zwei Monaten entwickelten sie dann eine chronische demyelinisierende Polyneuropathie (CDP). Da das Myelin von den Schwannschen Zellen gebildet wird, lag es nahe, hier eine Rolle der Prione zu vermuten.
Dagegen sprach allerdings, dass die Bildung des Myelins während der embryonalen Entwicklungsphase gar nicht gestört war. Auch konnten die Forscher durch die selektive Ausschaltung des PrPC-Gens in den Schwannschen Zellen keine CDP induzieren. Die Tiere erkrankten nur, wenn das PrPc-Gen in den Nervenzellen fehlte.
Aguzzi vermutet, dass die Schwannschen Zellen die Myelinscheiden nur dann reparieren, wenn sie von den Nervenzellen den Befehl dazu erhalten. Als Bote könnte das PrPC-Protein dienen, oder genauer deren Spaltprodukte.
Da in den Experimenten nur ein bestimmtes enzymatisch spaltbares PrPC-Protein das Signal zur Remyelinisierung von den Nervenzellen auf die Schwannschen Zellen übermittelte, ist folgender Ablauf vorstellbar: Die altersbedingte Belastung der peripheren Nerven führt zu Brüchen den Myelinscheiden. Die darauf folgende Unterbrechung der Nervenleitfähigkeit veranlasst die Nervenzellen dazu PrPC enzymatisch zu spalten. Die Spaltprodukte gelangen zu den Schwannschen Zellen, die dann beginnen die Myelinscheiden zu reparieren.
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