Gestörter Transport in Nervenzellen löst Prionerkrankungen aus

Würzburg (idw) – Prionerkrankungen machten in den letzten Jahren als BSE oder Creutzfeldt-Jakob-Krankheit Schlagzeilen. Der molekulare Mechanismus der hinter der Erkrankung steckt ist immer noch nicht ausreichend geklärt. Forscher des Rudolf-Virchow-Zentrums und des Instituts für Virologie der Universität Würzburg konnten nun zeigen, dass vermutlich ein gestörter Transport in Nervenzellen für den Krankheitsausbruch entscheidend ist.

Symptome einer Prionerkrankung sind Demenz, starke Persönlichkeitsstörungen und Störungen des Bewegungsapparats. Erkrankte zeigen immer starke Veränderungen im Gehirn und Nervensystem. Das Paradoxe: Die Veränderungen konnten aber auch bei Personen beobachtet werden, die keine der beschriebenen Symptome aufweisen. Was entscheidet darüber, ob die Krankheit ausbricht oder nicht? Dieser Frage sind Dr. Vladimir Ermolayev und Kollegen nachgegangen.

Von anderen neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer weiß man, dass ein gestörter Transport von Proteinen von der Synapse einer Nervenzelle zu deren Zellkörper eine Rolle spielt. Bei Prionerkrankungen beobachteten Forscher bisher die Zerstörung von einzelnen Zellen, das Anschwellen der Axone und die Ansammlung von Proteinen. Eine Störung des Transports wurde dabei aber nicht beobachtet. Bekannt ist dies für andere neurodegenerative Erkrankungen, die Nervenzellen können ohne diesen Transport nicht funktionieren. Um den Transport in Nervenzellen darzustellen, spritzt Ermolayev einen Farbstoff in das Nervensystem, der sich an Transporter heftet, die Proteine aus der Synapse in den Zellkörper bringt. Mit einer speziellen Ultramikroskopie kann er dann kontrollieren, ob dieser Farbstoff im Nervensystem der Maus transportiert wird.

Spritzt Ermolayev nun die krankmachenden Prionen ins Gehirn oder Nervensystem, so treten nach kurzer Zeit klinische Symptome auf. Die Forscher konnten zeigen, dass nach Ausbruch dieser Symptome 45 Prozent der Nervenzellen den Farbstoff nicht mehr transportieren. Sie folgern daraus, dass der Transport in diesen Fällen unterbrochen ist. „Die Ergebnisse sind vor allem für die Diagnose von Prionerkrankungen sehr hilfreich, denn bisher können wir erst dann eine Erkrankung erkennen, wenn es schon zu spät ist“, so Dr. Vladimir Ermolayev.

Die Ergebnisse wurden gestern in der renommierten Fachzeitschrift PLoS Pathogens veröffentlicht.

Vladimir Ermolayev, Toni Cathomen, Julia Merk, Mike Friedrich, Wolfgang Härtig, Gregory S. Harms, Michael A. Klein, and Eckhard Flechsig. Impaired Axonal Transport in Motor Neurons correlates with Clinical Prion Disease. PLoS Pathogens.

(Pressemeldung des Rudolf-Virchow-Zentrum / DFG – Forschungszentrum für Experimentelle Biomedizin)