| unizeit Nr. 38 vom 21.10.2006, Seite 8 |
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Die Alzheimerschere
Die typischen Veränderungen im Gehirn von Alzheimerpatienten gehen auf ein Enzym zurück, das auch für die Funktion des gesunden Hirns unverzichtbar ist.
Im Mittelpunkt der Forschungen steht das Enzym Beta-Sekretase, kurz BACE. Entdeckt wurde das Enzym im Gehirn von Alzheimerpatienten, wo es wie eine Schere aus einer großen Proteinstruktur Eiweißbruchstücke herausschneidet. Die entstehenden Amyloid-beta-Peptide häufen sich an und verklumpen zu großen Plaques. Dadurch kommt es zum Untergang von Nervenzellen sowie zum zunehmenden Verlust von Gedächtnis und anderen Hirnleistungen. Das Scherenenzym ist daher ein wichtiger Angriffspunkt für die Entwicklung von Medikamenten gegen die Alzheimersche Erkrankung. Wenn es gelänge, die Aktivität dieses Enzyms zu blockieren, entstünden auch nicht die nervenschädigenden Eiweißablagerungen, so die Idee.
»Ganz so einfach ist es jedoch nicht«, schätzt Dr. Karina Reiß. Denn Enzyme wirken meist an mehreren Orten im Organismus und haben verschiedene Funktionen. Die Juniorprofessorin am Biochemischen Institut hat in Kooperation mit Diana Dominguez von der katholischen Universität Leuven, Belgien, untersucht, ob Mäuse, die dieses Enzym nicht mehr bilden können, in irgendeiner Weise beeinträchtigt sind. »Das ist in der Tat der Fall«, so Reiß. »30 Prozent der Mäuse ohne das Enzym sterben in den ersten zwei Wochen nach der Geburt. Und die überlebenden Tiere zeigen eine ganze Reihe von charakteristischen Veränderungen. Sie sind insbesondere kleiner als Kontrolltiere und verhalten sich hyperaktiv.« Auch das Immunsystem der Mäuse sei beeinträchtigt gewesen. Wenn die Tiere mit Krankheitserregern in Kontakt kamen, habe sich die Sterblichkeit erhöht. Diese Ergebnisse machten deutlich, dass das Enzym lebenswichtige Funktionen im Organismus habe, die mit der schädlichen Wirkung im Gehirn von Alzheimerpatienten nichts zu tun haben.
Die Strategie der Pharmaforschung, mit einem Medikament die Aktivität des Enzyms auszuschalten, betrachtet die Biologin kritisch. Reiß: »Unsere Ergebnisse lassen darauf schließen, dass man mit erheblichen Nebenwirkungen rechnen muss.« Zunächst müsse man daher in Erfahrung bringen, bei welchen Prozessen dieses Enzym benötigt wird. Diese Aufgabe verfolgt die Arbeitsgruppe von Karina Reiß in Kooperation mit Professor Paul Saftig in verschiedenen Forschungsarbeiten. Dabei gehen die Wissenschaftler der Frage nach, welche Angriffspunkte das Enzym hat und wo es etwa im Immunsystem und im Nervensystem von Bedeutung ist. Gefördert werden die Arbeiten unter anderem durch die Alzheimer Forschung Initiative.
In einer vor kurzem veröffentlichten Arbeit konnten die Kieler Biochemiker in Kooperation mit Arbeitsgruppen aus München, Berlin und Belgien eine Funktion des Enzyms im Nervensystem des gesunden Körper aufklären. Bei Mäusen, die BACE nicht mehr bilden können, baut sich die schützende Myelinschicht um die Nervenzellen nicht richtig auf, wie die Wissenschaftler im renommierten Fachjournal »Science« schreiben. Die Myelinschicht isoliert die einzelnen Nervenfasern ähnlich wie die Kunststoffisolierung ein Stromkabel. Dadurch können diese die Signale schneller leiten. Fehlt das Enzym, sind die Nerven schlechter isoliert, die Signalübermittlung ist beeinträchtigt. Möglicherweise ist die Bedeutung des Enzyms für die Myelinisierung von Nervenzellen nur bei jungen Individuen relevant, und nicht bei älteren, wo Alzheimer eine Rolle spielt. »Diese Frage können wir jetzt noch nicht beantworten«, so Saftig. Kritisch sei es jedoch in jedem Fall, das Enzym komplett hemmen zu wollen. (ne)
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