Mögliche Neue Waffe Gegen Die Lou-Gehrig-Krankheit
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Video: ZDF Volle Kanne ALS - amyotrophe Lateralsklerose - die unheilbare Nervenkrankheit 2022, Dezember
Anonim

Das Mausmodell legt nahe, dass eine Kombination von Therapien den Beginn dieser neurodegenerativen Störung verhindern kann.

Ein Protein, das bei der Bekämpfung von Stress auf Zellen hilft, der durch Umwelteinflüsse wie steigende Umgebungstemperaturen verursacht wird, scheint das Auftreten von Amyotropher Lateralsklerose (ALS) zu blockieren, zumindest in einem Mausmodell der neurodegenerativen Erkrankung.

Allgemein bekannt als Lou Gehrig-Krankheit (nach dem berühmten New Yorker Yankee-Schläger, der 1941 im Alter von 37 Jahren daran erlag), ist ALS eine schlecht verstandene, unheilbare Störung, die durch die Degeneration von Motoneuronen (Nervenzellen, die die freiwillige Bewegung steuern) gekennzeichnet ist. Die Signale dieser Zellen an die Muskeln schwächen sich bei den Opfern ab, was zu Atrophie, Sprachstörungen und schließlich zum völligen Verlust der Kontrolle über die Bewegung führt. Bei etwa einem von 50.000 Menschen in den USA wird jährlich eine schwächende Erkrankung diagnostiziert. Es tritt normalerweise im Alter zwischen 40 und 60 Jahren auf und führt innerhalb von fünf Jahren nach Beginn zu Atemstillstand und Tod.

ALS verwüstet zwei verschiedene Populationen von Motoneuronen - eine im Gehirn und eine im Rückenmark. Die Enden der Rückenmarkszellen sind mit benachbarten Muskelzellen verbunden und signalisieren normalerweise den Muskeln, sich zusammenzuziehen oder zu entspannen, um Bewegung zu erzeugen. Forscher des Baptist Medical Center der Wake Forest University in Winston, Salem, NC, fanden jedoch heraus, dass ALS-betroffene Neuronen einen Prozess durchlaufen, der als "Denervierung" bekannt ist und die Verbindung trennt.

Die Wissenschaftler berichten jedoch im Journal of Neuroscience, dass sie diese neuromuskulären Verbindungen in Mäusen erhalten konnten, die gentechnisch verändert wurden, um ALS zu entwickeln, indem sie Wärmeprotein 70 (Hsp70) in ihren Rücken injizierten, wodurch der Ausbruch der Krankheit verzögert wurde. Dieses Protein wird in großen Mengen von Neuronen als Reaktion auf Stressoren sekretiert. Hsp70 erhält die ordnungsgemäße Funktion der Nervenzellen aufrecht, indem es an die Neuronen bindet und die ordnungsgemäße Proteinfaltung im Inneren überwacht. Frühere Modelle von ALS zeigten, dass Neuronen bei Stress Schaden erleiden, da die Hsp70-Spiegel nicht auf entsprechende Werte ansteigen.

"Indem Sie [Muskel- und Nervenzellen] miteinander sprechen lassen, bleiben beide Zellen gesund", sagt Carol Milligan, Co-Autorin der Studie, Assistenzprofessorin für Neurobiologie an der W.F.U. Ärztezentrum. "Das hält die Motoneuronen länger gesund." Sie stellt fest, dass die meisten existierenden und sich entwickelnden ALS-Therapien auf Zellkörper im Gegensatz zum neuromuskulären Übergang abzielen.

Genetische Analysen haben gezeigt, dass 90 Prozent der ALS-Fälle durch spontane Mutationen verursacht werden, die nicht vererbt werden. In den 10 Prozent der vererbten Fälle tritt eine häufige Mutation im Gen Superoxiddismutase 1 (SOD1) auf, dem Gen, das das Wake Forest-Team in seinem Mausmodell verändert hat. Fünfzig Tage nach der Geburt der Mäuse wurde einer Gruppe dreimal pro Woche Hsp70 injiziert, und einer anderen Gruppe wurde Riluzol verabreicht, das einzige von der Food and Drug Administration zugelassene Medikament zur Bekämpfung von ALS.

Die Mäuse, die Riluzol erhielten, lebten durchschnittlich einen Tag länger als diejenigen, die keine Behandlung erhielten. Im Gegensatz dazu lebten diejenigen, die Hsp70 erhielten, 10 Tage länger. An der neuromuskulären Verbindungsstelle, an der sich Muskel- und Nervenzellen treffen, stellten die Forscher fest, dass die Hsp70-Mäuse 20 Prozent mehr Neuronen in Verbindung mit Muskelzellen hatten als die unbehandelte Kontrollgruppe.

"Als wir das Protein injizierten, wirkte es eher peripher am neuromuskulären Übergang, und vielleicht ist das der Unterschied", sagt Milligan. "Wir gingen davon aus, dass es in das Rückenmark gelangen und sich auf den Körper der Motoneuronzellen auswirken würde. Es schlägt vor, dass eine optimale Behandlung sowohl auf die Peripherie als auch auf das Rückenmark gerichtet sein sollte."

Milligan und ihr Team werden nun versuchen, den Mechanismus aufzudecken, durch den der Hsp70-Zufluss die sogenannte Innervation von Neuronen und Muskelzellen unterstützt. Sie werden auch therapeutische Cocktails untersuchen, die Hsp70 enthalten, um auf die neuromuskuläre Verbindung abzuzielen, und mindestens eine weitere Komponente, um Nervenzellkörper zu betreuen.

Darüber hinaus planen sie, die Ergebnisse dieser Studie zu replizieren und neue Wirkstoffkombinationen gegen die Krankheit in verschiedenen Tiermodellen zu testen, in denen andere Gene verändert werden. "Ich denke, dass das Testen von Reagenzien in mehreren [Krankheits-] Modellen einen besseren Indikator dafür liefern kann, was in der Patientenpopulation wirksam wäre", sagt Milligan.

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