Chorea Huntington: Cysteinmangel schädigt Nervenzellen

Baltimore – Ein Mangel an Cystein könnte den Progress von Chorea Huntington be­schleu­nigen. Möglicherweise hat die Aminosäure sogar einen therapeutischen Nutzen für Patienten, berichten Juan Sbodio, Solomon Snyde und Bindu Paul an der Johns Hopkins University in Proceedings of the National Academy of Sciences (2016; doi: 10.1073/pnas.1608264113).

Chorea Huntington ist eine neurodegenerative Erbkrankheit aus der Gruppe der
Tri­­­­nukleotiderkrankungen. Das Huntington-Gen ist bei Patienten durch eine repetitive Expansion von drei Nukleotiden mit den DNA-Basen Cytosin, Adenin und Guanin patho­logisch verlängert. In der Folge wird eine überaktive Variante des Proteins Huntingtin ge­bildet. Es macht die Neuronen anfällig für oxidativen Stress und neigt zur Verklumpung.

Die Krankheit bricht bei betroffenen Patienten in der vierten bis fünften Lebensdekade aus. Der Gendefekt kann zwar Jahre vor den ersten Symptomen diagnostiziert werden, jedoch gibt es keine Therapie, welche die Krankheit aufhalten oder zumindest ver­lang­samen kann.

Die Forscher der aktuellen Studie berichteten bereits 2014 in Nature, dass Mäuse mit der Erkrankung einen Defekt der Cystathionine Gamma-Lyase (CSE) aufwiesen (doi: 10.1038/nature13136). Das Enzym ist an der Produktion von Cystein beteiligt. Cys­tein hat antioxidative Eigenschaften und ist beispielsweise Bestandteil von Glutathion, welches freie Radikale neutralisiert. Die Synthese von CSE, und damit von Cystein, wird unter anderem gefördert durch den aktivierenden Transkriptionsfaktor 4 (ATF4).

In ihrer Studie versuchten die Forscher, die Rolle von ATF4 näher zu untersuchen. Sie kultivierten gesunde und krankhafte Nervenzellen von Labormäusen unter cysteinarmen Bedingungen. Die Wissenschaftler stellten fest, dass gesunde Zellen die Aktivität von ATF4 heraufregulierten, während die Zellen mit dem Huntington-Defekt kaum ATF4-Aktivität zeigten.

In einem zweiten Schritt versetzten die Forscher die kranken Zellen mit Wasserstoff­per­oxid in oxidativen Stress. Unter dem Stress nahm die Aktivität von ATF4 weiter ab und die Cysteinsynthese stoppte. Erst unter reduktiven Bedingungen mit Vitamin C nahm die Ak­tivität von ATF4 wieder zu und die kranken Zellen konnten wieder Cystein produzieren.

Die Forscher konnten mit ihrer Studie einen Teufelskreis aufzeigen, bei dem unter oxi­da­ti­vem Stress die Cysteinproduktion in Nervenzellen mit einem defekten Huntington-Gen deutlich abnimmt. Der Cysteinmangel aggraviert den oxidativen Stress für die Zellen zu­sätzlich. Möglicherweise könnten Patienten von einer Cystein-Supplementation profitie­ren. Dies sei durch die Studie jedoch nicht zweifelsfrei zu belegen, meinen die Forscher. Sie raten daher von einer unkritischen Einnahme von Cystein ab. © hil/aerzteblatt.de