Alzheimer: Hautzellen als Testobjekt

6. Februar 2014
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Ein Wirkstoff gegen Alzheimer wird nach wie vor händeringend gesucht. Forscher konnten nun erstmals Nervenzellen, die aus Hautzellen von Alzheimerpatienten gewonnen werden, im lebenden Zustand untersuchen. Das Ziel: Weitere Hinweise zur Entstehung der Krankheit zu finden.

Im Jahr 2008 wähnte sich der US-Pharma-Hersteller Myriad bereits kurz vor dem Durchbruch. Gegen die weit verbreitete Alzheimer-Krankheit schien ein Wirkstoff in greifbare Nähe gerückt zu sein. Denn die Versuche an Mäusen mit einem Wirkstoff namens Flurizan aus der Gruppe der nichtsteroidalen Antirheumatika (NSAR) waren vielversprechend verlaufen. Doch die klinische Studie an knapp 1.700 Patienten mit einer milden Form der Alzheimer-Krankheit zeigte keinen Erfolg. Enttäuschung und finanzieller Verlust waren groß – die Frage, warum die Ergebnisse aus dem Tierversuch sich nicht auf den Menschen übertragen ließen, blieb offen.

Immer mehr Betroffene – keine Therapie verfügbar

Bis heute gibt es für die Alzheimerkrankheit noch keine wirksame Therapie. Die Internationale Alzheimervereinigung geht von aktuell 44 Millionen Betroffenen weltweit aus. Bis zum Jahr 2050 soll sich die Zahl auf 135 Millionen erhöhen. Etwa eine Million Menschen leiden in Deutschland unter der Alzheimer-Krankheit. Sie äußert sich unter anderem durch eine zunehmende Verschlechterung der kognitiven Leistungsfähigkeit. Die Ursachen der Alzheimer-Erkrankung vermutet man in Plaque-artigen Strukturen, die aus fehlerhaft gefalteten Beta-Amyloid-(Aβ-) Peptiden bestehen. Diese bilden sich bereits viele Jahre vor dem Auftreten der ersten Symptome über mehrere Zwischenstufen, bei denen die Amyloide immer größer werden, im Gehirn aus. Über die Länge der Amyloide lässt sich nach momentanem Stand der Forschung der Fortschritt der Alzheimer-Erkrankung beurteilen. Entzündungshemmende Schmerzmittel sollen das Demenzrisiko verringern, indem sie die Aktivität des Enzyms Gamma-Sekretase beeinflussen – einem Enzym, das an der Bildung der Amyloid-Plaques beteiligt ist.

Die Dosis macht’s

Dass dieser Ansatz grundsätzlich auch bei menschlichen Nervenzellen funktioniert, konnten Wissenschaftler der Universität Bonn nun erstmals zeigen – mit einem Haken allerdings: Um die Amyloid-Bildung zu verlangsamen, benötigten die Wissenschaftler extrem hohe Medikamentenkonzentrationen. Da diese wegen der zu erwartenden schweren Nebenwirkungen einem Patienten nicht verabreicht werden können, sind Entzündungshemmer als Alzheimer-Therapeutika beim Menschen praktisch wirkungslos. Frühere Versuche hatten Wissenschaftler an Zellen außerhalb des Nervensystems durchgeführt, da sich Nervenzellen nicht einfach isolieren lassen und daher schlichtweg für Tests nicht zur Verfügung standen.

Nervenzellen aus Hautzellen von Alzheimer-Patienten

Inzwischen wurden in der Stammzellforschung so gute Fortschritte erzielt, dass sich aus Körperzellen sehr effektiv Gehirnzellen herstellen lassen. Darauf griffen nun die Bonner Wissenschaftler zurück. Zusammen mit Kollegen der Universität Leuven in Belgien haben die Forscher aus Hautzellen von zwei Patienten mit einer erblichen Form der Alzheimer-Erkrankung Nervenzellen gewonnen. Diese Hautzellen versetzten die Wissenschaftler zunächst zurück ins Embryonal-Stadium, woraus sich die Zellen in nahezu jeden Gewebetyp weiterentwickeln können. Die sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen), für deren Entwicklung vor zwei Jahren der Medizin-Nobelpreis verliehen wurde, ließen die Wissenschaftler im Anschluss zu Nervenzellen ausdifferenzieren.

An den so gewonnenen menschlichen Nervenzellen testeten die Forscher zehn Wirkstoffe aus der Gruppe der nichtsteroidalen Antirheumatika. Nervenzellen aus iPS-Zellen von gesunden Spendern dienten dabei als Kontrollzellen. Weder bei den von Alzheimer-Patienten gewonnenen Nervenzellen noch bei den Kontrollzellen zeigten die zuvor im Tiermodell positiv getesteten NSAR bei realistischen Konzentrationen eine Wirkung – die Bildung der schädlichen Beta-Amyloide blieb unbeeinflusst. Warum aber beispielsweise Flurizan der Bildung von Ablagerungen im Gehirn von Mäusen effektiv entgegenwirkt, bei Menschen aber wirkungslos bleibt, können die Wissenschaftler noch nicht endgültig beantworten. Die Vermutung liegt jedoch nahe, dass sich die Vorgänge in den Zellen menschlichen und tierischen Ursprungs einfach zu stark voneinander unterscheiden, als dass die Ergebnisse aus den Tierversuchen einfach auf den Menschen übertragbar wären.

Sind Amyloid-Plaques wirklich Auslöser für Alzheimer?

Kritiker der Amyloid-Theorie gehen noch weiter und sehen ihre Zweifel im Versagen von Flurizan bestätigt. Flurizan sei deshalb unwirksam gewesen, weil die Amyloid-Plaques gar nicht die Auslöser von Alzheimer seien. In den letzten Jahren gab es immer wieder Hinweise darauf, dass die Amyloid-Plaques im Gehirn erst dann die Gedächtnisfunktion eines Patienten beeinflussen, wenn sie Konglomerate aus mehreren Proteinen, sogenannte Oligomere, gebildet haben. Kritische Stimmen vermuten, dass Flurizan lediglich die Amyloid-Produktion und die Bildung unlöslicher Amyloidablagerungen beeinflusst, jedoch keinen Effekt auf die Oligomere hat.

Endlich Material zur Forschung

Diese und andere Fragen könnten mit Hilfe der neu gewonnenen Nervenzellen aus Alzheimer-Patienten untersucht werden. Denn erstmals könnten Wissenschaftler so große Mengen an Nervenzellen von Alzheimerpatienten kultivieren und im lebenden Zustand untersuchen, um weitere Hinweise zur Entstehung der Krankheit zu finden. Denn bisher mussten Forscher dabei auf Zellproben von verstorbenen Patienten zurückgreifen. Einzelne Zellen können zwar die Nebenwirkungen eines Wirkstoffs am Gesamtorganismus nicht widerspiegeln, hätten aber im Vorfeld der klinischen Studien zu Flurizan bereits wertvolle Hinweise zur nicht vorhandenen Wirksamkeit des Entzündungshemmers gegen die Amyloid-Bildung beim Menschen liefern können.

49 Wertungen (4.61 ø)

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2 Kommentare:

Gabriele Schröter
Gabriele Schröter

Mein Wissensdefizit liegt bei den Beta-Amyloid-(Aβ-) Peptiden. Da bringt mich der interne link garnicht weiter. Spontan denke ich bei Amyloid an Getreide…
Interessant wäre auch die gesamte Reaktionslage des Körper, z.B. Entzündungsbereitschaft, -tendenz u.ä. zu kennen.
Grundsätzlich gilt aber wieder der Spruch: Immer wo ich viele Feuerwehrleute sehe brennt es, also legt die Feuerwehr Brände?

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Ernst Pawlowsky
Ernst Pawlowsky

wenn man bedenkt, daß
1) Gewebekulkturzellen eigentlich immer in einer Nährlösung schwimmen, die auf Glucose basiert, und es
2) es zunehmende Belege gibt, daß eine zu reichliche Glucosezufuhr zum Gehirn Alzheimer fördert bzw. eine kohlenhydratarme, ketogene Ernährung, bei der die Gehirnzellen ihre Energie wesentlich aus Ketonkörpern statt aus Glucose beziehen, Alzheimer stoppen kann,
dann folgt daraus, daß die beschriebenen Versuche schon methodisch heikel sind, selbst wenn ein Wirkstoff Wirkung zeigen sollte.

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