Ein Forschungsteam der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und des Universitätsklinikums Erlangen hat bedeutende Fortschritte bei der Untersuchung der Risikofaktoren für Parkinson und Gaucher-Krankheit erzielt. In Deutschland sind mittlerweile etwa 400.000 Menschen an Parkinson erkrankt, eine Zahl, die weiterhin steigt. Der wesentliche Risikofaktor in dieser Forschung ist die Struktur des Enzyms Glucocerebrosidase (GCase) in Verbindung mit dem Transportprotein LIMP-2.
Besonders alarmierend sind die Erkenntnisse, dass Mutationen in dem Enzym GCase das Parkinson-Risiko um das zwanzigfache erhöhen. Diese Mutationen sind auch die Ursache für die Gaucher-Krankheit, eine lysosomale Speichererkrankung, bei der es zu einer Ansammlung bestimmter Lipide und Proteinaggregaten in Zellen kommt, was zu deren Absterben führt. Die Forscher haben die Struktur des GCase/LIMP-2-Komplexes mithilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie sichtbar gemacht, einer Technologie, die das Studium von Proteinstrukturen in ihrer natürlichen Umgebung ermöglicht.
Zusammenhang zwischen GCase und neurodegenerativen Erkrankungen
Die Analyse eines wichtigen biochemischen Mechanismus zeigt, wie GCase mit α-Synuclein interagiert, einer Proteinansammlung, die mit Parkinson assoziiert ist. Diese Verbindung weist auf eine bidirektionale Beziehung hin, in der GCase-Mangel zu einer erhöhten Ansammlung von α-Synuclein führt, was die Neuronenfunktion stört. Eine gestörte Funktion des GCase-Enzyms wird mit lysosomaler Dysfunktion in Verbindung gebracht, was bei Parkinson zu einer erhöhten Toxizität von α-Synuclein führt.
Die Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die Aktivierung von GCase zur Reduzierung dieser zellschädigenden Aggregation beitragen könnte. Ein zentraler Punkt der Forschung ist die Erhaltung der enzymatischen Aktivität von GCase, die entscheidend für die Entwicklung neuer Therapieoptionen ist. Die Bindung von GCase an LIMP-2 aktiviert das Enzym und könnte künftig therapeutische Ansätze zur Behandlung von Parkinson und anderen synucleinopathischen Erkrankungen inspirieren.
Zukünftige therapeutische Perspektiven
Der Fokus auf GCase als therapeutisches Ziel ist nicht neu. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Verbesserung der GCase-Aktivität die α-Synuclein-Levels senken und die neuronale Lebensfähigkeit erhöhen kann. Nicht hemmende kleine Moleküle, die GCase aktivieren, haben vielversprechende Ergebnisse in der Reduzierung der α-Synuclein-Akkumulation gezeigt. Diese Forschung wird als Schlüssel für zukünftige klinische Ansätze betrachtet, um die pathologischen Auswirkungen der Gaucher-Krankheit und der Parkinson-Erkrankung zu bekämpfen, die beide erhebliche Herausforderungen für das Gesundheitssystem darstellen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Arbeiten des Forschungsteams nicht nur die genetischen und biochemischen Grundlagen von Parkinson und Gaucher-Krankheit beleuchten, sondern auch vielversprechende therapeutische Ansätze bieten, die einer breiteren wissenschaftlichen Gemeinschaft und letztlich den Patienten zugutekommen könnten. Fortschritte in der Kryo-Elektronenmikroskopie haben es ermöglicht, die komplexen Strukturen dieser Proteine detailliert zu analysieren und potenzielle Angriffsziele für neue Medikamente zu identifizieren.
