Eine Erhöhung der Gehirnproteine ​​lindert die Symptome von Alzheimer und verbessert das Gedächtnis

Eine Erhöhung der Gehirnproteine ​​lindert die Symptome von Alzheimer und verbessert das Gedächtnis

Das Salk Institute testet ein Medikament, das den Spiegel wichtiger Schutzproteine ​​im Gehirn steigern könnte

LA JOLLA – Die Erhöhung des Spiegels eines bestimmten Proteins im Gehirn lindert typische Merkmale der Alzheimer-Krankheit in einem Mausmodell der Erkrankung, so eine neue Studie, die am 25. August 2016 online veröffentlicht wurde Wissenschaftliche Berichte.

Das Protein namens Neuregulin-1 hat viele Formen und Funktionen im Gehirn und ist bereits ein potenzielles Ziel Erkrankungen des Gehirns wie Parkinson-Krankheit, Amyotrophe Lateralsklerose und Schizophrenie.

„Neuregulin-1 hat ein breites therapeutisches Potenzial, aber mechanistisch lernen wir immer noch, wie es funktioniert“, sagt der leitende Forscher der Studie Kuo-Fen Lee, Professor an den Clayton Foundation Laboratories for Peptide Biology des Salk Institute und Inhaber des Helen McLoraine-Lehrstuhls für Molekulare Neurobiologie. „Wir haben gezeigt, dass es den Stoffwechsel der Gehirnplaques fördert, die charakteristisch für die Alzheimer-Krankheit sind.“

Zuvor haben Forscher gezeigt, dass die Behandlung von Zellen beispielsweise mit Neuregulin-1 den Spiegel des Amyloid-Vorläuferproteins dämpft, eines Moleküls, das Amyloid Beta erzeugt, das sich im Gehirn von Alzheimer-Patienten aggregiert und Plaques bildet. Andere Studien deuten darauf hin, dass Neuregulin-1 Neuronen vor Schäden durch eine Blockierung des Blutflusses schützen könnte.

In der neuen Studie testete Lees Team diese Idee in einem Mausmodell der Alzheimer-Krankheit, indem es den Spiegel einer von zwei Formen von Neuregulin-1 im Hippocampus erhöhte, einem Bereich des Gehirns, der für Lernen und Gedächtnis verantwortlich ist. Beide Formen des Proteins schienen die Leistung bei einem Test des räumlichen Gedächtnisses in den Modellen zu verbessern.

Darüber hinaus waren die Werte der zellulären Krankheitsmarker – einschließlich der Werte von Beta-Amyloid und Plaques – bei Mäusen mit mehr Neuregulin-1 im Vergleich zu Kontrollen deutlich niedriger.

Die Experimente der Gruppe legen nahe, dass Neuregulin-1 Plaques auflöst, indem es die Konzentration eines Enzyms namens Neprilysin erhöht, das nachweislich Amyloid-Beta abbaut. Aber das ist wahrscheinlich nicht der einzige Weg, über den Neuregulin-1 seine Vorteile entfaltet, und die Gruppe erforscht andere mögliche Mechanismen – etwa ob das Protein die Signalübertragung zwischen Neuronen verbessert, die bei Alzheimer beeinträchtigt ist –, sagt der Erstautor der Studie, Jiqing Xu. ein wissenschaftlicher Mitarbeiter in Lees Gruppe.

Eine Neuregulin-1-Behandlung ist nicht auf dem Markt erhältlich, wird jedoch in klinischen Studien als mögliche Behandlung für chronische Herzinsuffizienz und Parkinson-Krankheit untersucht. Ein Vorteil von Neuregulin-1 als potenzielles Medikament besteht darin, dass es die Blut-Hirn-Schranke überwinden kann, was bedeutet, dass es relativ nichtinvasiv verabreicht werden könnte, auch wenn die Wirksamkeit nicht klar ist. Andererseits deuten andere Untersuchungen darauf hin, dass zu viel Protein die Gehirnfunktion beeinträchtigt. In Zusammenarbeit mit Chemikern bei Salk hat Lees Team ein kleines Molekül entwickelt, das den Spiegel des vorhandenen Neuregulin-1 erhöhen kann (anstatt es direkt zu verabreichen), und testet es derzeit in Zellen. Diese alternative Therapie könnte eine bessere Möglichkeit sein, die Bildung von Plaques zu verhindern, da kleine Moleküle die Blut-Hirn-Schranke leichter überwinden.

Die Gruppe interessiert sich auch für Neuregulin-1 wegen seiner Verbindung zu Schizophrenie. Eine Veränderung im Neuregulin-1-Gen – eine einzelne Veränderung in einem Buchstaben des DNA-Codes für das Protein – wurde in Familien mit Schizophrenie gefunden und mit einer spät einsetzenden Alzheimer-Krankheit mit Psychose in Verbindung gebracht. Das Protein könnte eine Möglichkeit sein, die Überschneidung zwischen Alzheimer und anderen Hirnerkrankungen zu verstehen, sagt Lee.

Ein wichtiger Vorbehalt besteht darin, dass die neue Forschung an einem einzigen Mausmodell der Alzheimer-Krankheit durchgeführt wurde. Lees Gruppe testet die Wirkung von Neuregulin-1 in anderen Modellen. „Es liegt noch viel Arbeit vor uns, bevor Neuregulin-1 zu einer Behandlung werden könnte, aber wir sind begeistert von seinem Potenzial, möglicherweise in Kombination mit anderen Therapeutika für die Alzheimer-Krankheit“, sagt Lee.

Weitere Autoren der Studie sind Fred DeWinter, Catherine Farrokhi, Jonathan Cook und Xin Jin von Salks Clayton Foundation for Peptide Biology Laboratories; und Edward Rockenstein, Michael Mante, Anthony Adame und Eliezer Masliah von der University of California, San Diego.

Die Forschung wurde unterstützt von der National Institutes of Health, die Clayton Foundation, Die Albert G. und Olive H. Schlink Stiftung, die Gemcon Family Foundation und die Brown Foundation.