Gute Prionen, böse Prionen.

12. August 2005
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Schon Aristoteles nahm an, dass das Genie sich in der Nachbarschaft des Wahnsinns bewegt. Die molekulargenetische Forschung gibt der Vermutung des großen griechischen Philosophen neue Aktualität - denn jetzt entdeckten Schweizer Wissenschaftler den Hinweis, dass es beim Menschen einen Zusammenhang zwischen den Erregern des Rinderwahnsinns und dem Langzeitgedächtnis gibt.

Blackbox Erinnerung

Wie arbeitet das Gedächtnis? Was muss passieren, damit Ereignisse aus dem Kurzzeit-Gedächtnis ins Langzeit-Gedächtnis gelangen? Forscher aus Neurologie und Psychiatrie beschäftigen diese Fragen seit vielen Jahren. Bekannt ist, dass die Erinnerungsfähigkeit sowohl von Genen als auch von Umweltfaktoren geprägt wird. Weniger klar ist, welche Gene bei der Komplexleistung “Gedächtnis” eine Rolle spielen. Zwar weiß man, dass manche Gen-Varianten das Kurzzeit-Gedächtnis positiv, andere negativ beeinflussen. Die genetischen und molekularen Mechanismen des Langzeitgedächtnisses blieben jedoch im Dunkeln. Ausgerechnet die Erreger des Rinderwahnsinns, die so genannten Prionen, scheinen die Wissenschaftler jetzt auf die Spur der Zusammenhänge gebracht zu haben.

Nicht schief gewickelt, sondern falsch gefaltet

Prionen – vereinfacht gesagt falsch zusammengefaltete Proteine – sind seit längerem als Erreger des Rinderwahnsinns (BSE) bzw. der Creutzfeld-Jakob-Krankheit (CJD) bekannt. Sie kommen aber auch beim gesunden Menschen vor. Die physiologische Variante der Prionen wird PrPC genannt, die “infektiöse” Form PrPSC (SC für “Scrapie”). Im Jahr 2004 gelang es Forschern erstmals, Mäuse mit gentechnisch hergestellten Prionen zu infizieren und damit die Modellvorstellung von “infektiösen Proteinen” zu untermauern. Über die Funktion der Prionen-Proteine im gesunden Gehirn gab es nur Spekulationen. Dieser weiße Fleck auf der Karte der Neurologie scheint sich jetzt zu füllen.

Prionen: Stützhilfe für Synapsen?

Vor kurzem veröffentlichte Studien der Columbia University zeigen, dass das sogenannte Cytoplasmic Polyadenylation Element-binding Protein (CPEB) die Nervenzellen bei der Bildung stabiler Synapsen untereinander unterstützt und damit für die Langzeit-Erinnerungen von entscheidender Bedeutung ist. Die Experimente wurden an Hefekulturen und den Gehirnen von Nacktschnecken durchgeführt. Der leitende Wissenschaftler, Nobelpreisträger Eric Kandel, erklärte, dass sich CPEB genau wie ein Prion-Protein verhalte. Die Ergebnisse der Amerikaner führten zu einer verblüffenden Erkenntnis: Menschliche Gene, die Proteine mit Prion-ähnlichen Anlagen codieren, sind exzellente Kandidaten für die Steuerung des Langzeitgedächtnisses. Wissenschaftler der Abteilung für Psychiatrischen Forschung an der Universität Zürich versuchten nun, diesen Zusammenhang beim Menschen zu untermauern.

Bestimmte Prionen verbessern die Erinnerung

Das Forschungsteam um Andreas Papassotiropoulos und Dominique de Quervain führte dazu eine Studie mit 354 gesunden, jungen Schweizern durch. In dieser Gruppe kam das Prion-Gen in zwei Varianten – 129-Met und 129-Val – vor. Den Probanden wurden im Sekundentakt unzusammenhängende Worte gezeigt, die kurzfristig nach fünf Minuten und dann nochmals nach 24 Stunden aus dem Gedächtnis abgerufen wurden. Probanden mit der 129-Met-Variante zeigten ein signifikant bessere Langzeit-Gedächtnisleistungen als diejenigen mit dem 129-Val-Gen. „Damit Informationen vom Kurzzeit-Gedächtnis in den Langzeit-Speicher gelangen können, müssen stabile Verbindungen zwischen den Nervenzellen gebildet werden. Genau diesen Prozess könnten Proteine, die Prion-ähnliche Strukturen annehmen können, unterstützen“, sagt Professor Dominique de Quervain. Die Ergebnisse wurden im August im Wissenschaftsmagazin Human Molecular Genetics veröffentlicht. Die Schweizer hoffen nun, dass die Entdeckung dieser und anderer Gene zur effektiven Behandlung von Gedächtnisstörungen beiträgt.

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