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Medizin

Wie bei Manganvergiftungen der Zelle Parkinsonsymptome entstehen

Montag, 28. Januar 2019

/Zerbor, stockadobecom

Bordeaux – Den Mechanismus, über den eine Anreicherung von Mangan in Zellen aufgrund erblicher Defekte parkinsonartige Symptome – Parkinsonismus – auslöst, haben Wissenschaftler um Richard Ortega von der Universität Bordeaux im Fachblatt ACS Chemical Neuroscience beschrieben (2019; doi: 10.1021/acschemneuro.8b00451). Die Forschung erfolgte unter anderem am Deutschen Elektronensynchroton DESY in Hamburg und an der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle ESRF im französischen Grenoble.

Von der eigentlichen Parkinsonkrankheit, bei der in der Regel keine Ursache gefunden wird, ist weltweit etwa 1 von 100 Menschen im Alter von mehr als 60 Jahren betroffen. Daneben gibt es bekanntlich symptomatische Parkinsonsysndrome, die durch unterschiedliche Ursachen ausgelöst werden können. So gilt eine Vergiftung mit Mangan, das in geringen Konzentrationen lebenswichtig ist, als eine mögliche Ursache für bestimmte Formen der Nervenkrankheit.

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Die Forscher um Ortega hatten eine Mutation im Gen SLC30A10 untersucht, die zuvor bei einer Reihe von familiären Parkinsonismusfällen aufgefallen war und offensichtlich zu vererbten Erkrankungen führen kann.

Die Wissenschaftler wollten herausfinden, wo sich das Mangan in der Zelle genau ansammelt. „Mit einem feinen Röntgenstrahl, der das Metall fluoreszieren lässt, haben wir eine Vielzahl mutierter und unmutierter Zellen abgerastert“, berichtete Co-Autorin Kathryn Spiers von DESYs Röntgenlichtquelle PETRA III, wo die ersten Untersuchungen stattgefunden haben. „Dabei leuchtete Mangan vor allem im Golgiapparat mutierter Zellen auf“, erläuterte Asuncion Carmona aus Ortegas Gruppe.

Der Golgiapparat ist eine Zellorganelle und funktioniert wie eine Versandzentrale für Proteine: Sie empfängt die Eiweißmoleküle aus dem endoplasmatischen Retikulum, baut manche davon etwas um und verschickt die Proteine dann in kleinen Bläschen, sogenannten Vesikeln.

Weitere Untersuchungen an der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle ESRF zeigten, dass sich das Mangan vor allem in diesen Transportvesikeln anreichert. Die Forscher vermuten, dass dadurch insbesondere der Proteintransport aus der Zelle hinaus gestört und so die Nervenfunktion beeinträchtigt wird, was zu den beobachteten parkinsonartigen Symptomen führt. In gesunden Zellen ließ sich eine entsprechende Anreicherung des Metalls im Golgiapparat nicht feststellen.

„Ein genaues Verständnis dieser Manganvergiftungen ist ein entscheidender Schritt, um eine mögliche Therapie entwickeln zu können“, betonte Ortega. © hil/aerzteblatt.de

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