23. Mai 2013

Neue Erkenntnisse zur Entstehung und Ausbreitung der Alzheimerkrankheit im Gehirn

Forschende des Universitätsspital Basel und der Universität Basel haben erstmals im Modell gezeigt, wie bei der Alzheimerkrankheit und verwandten Demenzformen bestimmte Proteinablagerungen im Gehirn entstehen und sich danach ausbreiten. Sie sind dabei auf interessante Parallelen zu Prionenerkrankungen gestossen. Ihre Resultate wurden in der Fachzeitschrift «Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America» (PNAS) publiziert.

 

Die Alzheimerkrankheit ist die häufigste Demenzform, von der in der Schweiz derzeit rund 110'000 Patienten betroffen sind. In ihrem Gehirngewebe finden sich zwei Hauptveränderungen: einerseits Plaqueablagerungen ausserhalb der Nervenzellen und anderseits Neurofibrillenveränderungen innerhalb der Nervenzellen, die aus abnorm gefaltetem Tau-Eiweiss bestehen.

Neben der Alzheimerkrankheit gibt es noch eine Vielzahl von weiteren neurologischen Erkrankungen, bei denen sich abnorm gefaltetes Tau-Eiweiss im Gehirn ablagert, jedoch in unterschiedlicher Form und je nach Erkrankung auch in verschiedenen Zelltypen. Diese Erkrankungen werden als «Tauopathien» bezeichnet. Unklar blieb bislang, weshalb und wie es zu diesen unterschiedlichen Tau-Ablagerungen kommt, nicht zuletzt deshalb, weil bislang der Forschung ein geeignetes Modell fehlte.

Tau-Ablagerungen in Maushirnen

Der Forschungsgruppe um Prof. Markus Tolnay vom Institut für Pathologie des Universitätsspitals und der Universität Basel ist es nun in Zusammenarbeit mit internationalen Partnern gelungen, erste Antworten darauf zu geben, und zwar anhand eines transgenen Mausmodells.

Dafür spritzten sie Hirnextrakte von an verschiedenen Tauopathien verstorbenen Patienten, darunter auch Alzheimerpatienten, in das Gehirn von jungen Empfängermäusen. Bei diesen entwickelten sich am Injektionsort bereits nach einem halben Jahr erste Tau-Veränderungen, die sich danach weiter im Gehirn ausbreiteten.

Die erstaunlichste Erkenntnis war, dass die pathologischen Hirnveränderungen in den Maushirnen denjenigen der eingespritzten menschlichen Erkrankungen sehr ähnlich waren und gar dieselben Zelltypen von den Tau-Ablagerungen befallen waren. Ferner konnten die in den Mäusen hervorgerufenen verschiedenen «Tauopathien» auf weitere Empfängermäuse übertragen werden.

Parallelen zu Prionenerkrankungen

Die Resultate der Basler Forschenden legen die Vermutung nahe, dass die Alzheimerdemenz und mit ihr verwandte Tauopathien übertragbar sein könnten, da sie bezüglich der Krankheitsentstehung und Ausbreitung Parallelen zu Prionenerkrankungen wie der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit oder dem «Rinderwahnsinn» aufweisen. Doch laut ihren Erkenntnissen ist eine infektiöse Übertragung der Alzheimerkrankheit wohl sehr unwahrscheinlich: Die Übertragung der verschiedenen Tau-Ablagerungen von einer Spendermaus auf eine Empfängermaus in einem künstlich erzeugten experimentellen Umfeld lässt einen direkten Vergleich zu Prionenerkrankungen derzeit nicht zu.

Trotzdem legen die Resultate nahe, dass in der ursächlichen Krankheitsentstehung – besonders bei der Auslösung der abnormen Eiweissfaltung – mehr Ähnlichkeiten zwischen den Erkrankungen mit Tau-Ablagerungen und den Prionenerkrankungen bestehen als bisher angenommen. Das von den Basler Forschenden entwickelte Modell eignet sich, diese Ähnlichkeiten nun weiter zu erforschen.

Originalbeitrag

Florence Clavaguera et al.
Brain homogenates from human tauopathies induce tau inclusions in mouse brain
PNAS 2013 ; published ahead of print May 20, 2013, doi:10.1073/pnas.1301175110

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