Wie ein kleiner Wurm gegen Alzheimer kämpft

Während des Alterns neigen Proteine im menschlichen Körper zum Aggregieren, das heißt, sie verändern ihre Struktur, werden sozusagen “klebrig” und “verklumpen”. Ab einem bestimmten Punkt wird diese Proteinaggregation schädlich und überlädt die Zelle, so dass sie nicht mehr normal funktionieren kann. Insbesondere die Neuronen, die Nervenzellen, nehmen dabei Schaden. Das wiederum kann zu neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson oder zur Huntington-Krankheit führen.

Anhand von Studien an Modellorganismen wie dem Fadenwurm C. elegans untersuchen Wissenschaftler die Mechanismen, die der Neurodegeneration zugrunde liegen und definieren dabei mögliche Angriffspunkte für Therapie und Prävention dieser Krankheiten.

"Wir können bei Würmern keine Demenz messen"

"Wir können zwar bei Würmern keine Demenz messen", erklärt Martin Denzel vom Max-Planck-Instituts(MPI) für Biologie des Alterns in Köln, “aber wir können Proteine beobachten, von denen wir wissen, dass sie in Krankheiten des Menschen wie etwa Alzheimer eine schädliche Rolle spielen. In dieser Studie haben wir ihre Wirkung auf die neuromuskuläre Funktion gemessen. So können wir herausfinden, wie Alzheimer sich auf molekularer Ebene entwickelt.”

Substanzen schaffen Abwehrmechanismen gegen die Toxizität

Jetzt haben die Wissenschaftler Denzel, Nadia Storm und MPI-Direktor Adam Antebi entdeckt, dass eine Substanz namens N-Acetylglucosamin offenbar körpereigene Abwehrmechanismen gegen solche Toxizität anregt. N-Acetylglucosamin ist ein Stoffwechselprodukt, das natürlich im Organismus vorkommt.

Wenn der Rundwurm zusätzlich damit gefüttert wird, "können wir dramatischen Nutzen erzielen", sagt Storm. "Wir haben in Studien mit C. elegans einen allgemeinen Effekt beobachtet, der die schädliche Proteinaggregation in der Alzheimer-, Parkinson- und Huntington-Krankheit lindert. Und dabei verlängert sich sogar die Lebensspanne der Würmer.”

Offenbar spielt dieses Molekül eine entscheidende Rolle in der Qualitätskontrolle, die darauf abzielt, den Körper gesund zu halten. Es hilft dem Organismus, die schädlichen Proteinaggregate zu reduzieren: Einerseits wird so verhindert, dass sich überhaupt welche bilden, andererseits konnten in manchen Fällen bereits existierende Aggregate beseitigt werden.

Lähmungen wurden verzögert

Ein Ergebnis: Lähmungen wurden in Studien zur Neurodegeneration verzögert. Wie genau das Molekül diesen Effekt erzielt, ist noch aufzudecken. "Und wir wissen noch nicht, ob es auch bei höher entwickelten Tieren und Menschen funktioniert", so MPI-Direktor Adam Antebi . "Aber da wir auch diese Stoffwechselprodukte in unseren Zellen haben, vermuten wir, dass ähnliche Mechanismen im Menschen wirken."

Ein dem N-Acetylglucosamin ähnlicher Stoff, Glucosamin, wird verwendet, um Gelenkprobleme zu behandeln. Die Wirksamkeit ist jedoch umstritten. Ob N-Acetylglucosamin zur Behandlung von Demenzen oder anderen altersbedingten Krankheiten des Menschen verwendet werden kann, ist eine offene Frage.