Bei einem gesunden Menschen spielt Parkin eine wichtige Rolle bei der Reinigung der Zellen, indem es hilft, Abfallstoffe zu beseitigen. Im Gehirn von Erkrankten scheint dieses Protein jedoch eine anormale Form anzunehmen, die es daran hindert, seine Funktion zu erfüllen. Die Abfallstoffe würden sich dann ansammeln, was zum Absterben der dopaminergen Neuronen führen könnte, die für die Produktion von Dopamin verantwortlich sind.
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Diese anormale Form von Parkin ist unlöslich, das heißt, sie löst sich nicht mehr normal in den Zellen auf und neigt dazu, sich zu großen Aggregaten zusammenzuballen. „Je höher das Verhältnis von aggregiertem Parkin ist, desto größer ist der Dopaminverlust“, erklärt Frédéric Calon, Professor an der Fakultät für Pharmazie und Forscher am Centre de recherche du CHU de Québec - Université Laval, der die Studie leitete. Die Veränderung des Proteins könnte auch mit dem Verlauf der Krankheit zusammenhängen. „Je länger die Krankheit dauert, desto stärker beobachtet man das Phänomen“, fügt er hinzu.
In Tiermodellen, bei denen ein Dopaminverlust künstlich herbeigeführt wurde, bildete Parkin diese Aggregate nicht. Dieses Ergebnis stützt die Hypothese, dass die Veränderung des Proteins keine Folge der Krankheit ist, sondern eher eine frühe Rolle in ihrer Entwicklung spielt.
Eine Schlüsselregion
Obwohl Parkin auch anderswo im Gehirn vorkommt, findet seine Veränderung nur in der Substantia nigra statt, einer Region im Zentrum des Gehirns, die stark an der Motorik beteiligt ist. „Es ist ein bisschen wie ein Ein-/Aus-System“, veranschaulicht der Forscher. „Wenn die Substantia nigra funktioniert, sind Bewegungen möglich. Wenn sie nicht mehr funktioniert, werden sie sehr schwierig.“
Die Substantia nigra enthält wenige dopaminerge Neuronen, aber diese sind sehr aktiv und besonders anfällig. Ihr Verlust führt zu den wichtigsten motorischen Symptomen der Krankheit, wie Schwierigkeiten beim Einleiten von Bewegungen oder Zittern in Ruhe.
Die Untersuchung dieser Region bleibt eine Herausforderung, da sie klein und schwer zu beobachten ist. Um dies zu erreichen, arbeitete das Team mit Wissenschaftlern der University of Saskatchewan zusammen, die über eine Gehirnbank von Menschen mit Parkinson-Krankheit in verschiedenen Stadien verfügen. „Es lohnt sich wirklich, direkt in das Gehirn der Menschen zu schauen. Wir haben einige, die bis zu 20 Jahre krank sind, und andere um die 5 Jahre“, sagt Professor Calon, dessen Studie von Parkinson Canada unterstützt wird.
Die Arbeiten des Teams konzentrierten sich auf die Beobachtung dieses Phänomens, aber weitere Forschungen sind erforderlich, um die Mechanismen zu verstehen. Langfristig könnte ein besseres Verständnis dieser Veränderung den Weg für neue therapeutische Ansätze ebnen. „Man könnte versuchen, den Prozess umzukehren, um die dopaminergen Neuronen zu schützen“, schließt Frédéric Calon.