Ein typisches Merkmal des Gehirns eines Alzheimer-Patienten ist das Vorhandensein von unlöslichen Tau-Proteinaggregaten. Wissenschaftler des VIB, der KU Leuven und Janssen Pharmaceutica haben gezeigt, dass die Verteilung dieser Aggregate durch das Gehirn durch synaptische Verbindungen zwischen Gehirnzellen erleichtert wird. Diese Nachricht ist von großer Bedeutung, da die Wiederherstellung synaptischer Verbindungen als therapeutische Strategie bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer zunehmend im Fokus steht. Tatsächlich ist allgemein anerkannt, dass ein Verlust synaptischer Verbindungen zu einem Verlust kognitiver Fähigkeiten führt.
Dieder Moechars (Janssen Pharmaceutica): „Mit Blick auf unsere Ergebnisse raten wir beim therapeutischen Ansatz zur Reparatur von Synapsen zur Vorsicht. Unsere Forschung legt nahe, dass Synapsen auch die Ausschüttung von Tau-Aggregaten fördern, was dem Positiven entgegenwirken könnte Auswirkungen einer reparierten Synapse. Es ist auch wichtig, dies bei der Entwicklung neuer therapeutischer Strategien zu berücksichtigen, beispielsweise durch die Kombination eines synapsenwiederherstellenden Ansatzes mit einem Ansatz, der das Tau-Aggregat an der Synapse entfernen würde."
Patrik Verstreken (VIB/KU Leuven): „Wir haben speziell für diese Forschung ein neues In-vitro-System aufgebaut, mit dem wir die Verteilung von aggregierten Proteinen im gesamten Gehirn untersuchen können, die typisch für neurodegenerative Erkrankungen sind. Wir wollen mit diesem System auch erforschen, welche Substanzen dem Fortschreiten der Neurodegeneration im Gehirn entgegenwirken könnten, ohne in diesem frühen Stadium auf Tiermodelle zurückgreifen zu müssen. Dies könnte ein wichtiges Instrument bei der Suche nach potenziellen Medikamenten gegen beispielsweise die Alzheimer-Krankheit werden.“
Synapsen Gehirnzellen kommunizieren über Synapsen. Erfolgreiche synaptische Verbindungen sind entscheidend, um richtig zu funktionieren. Synaptische Degeneration ist ein Hauptsymptom bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer. Bei Alzheimer führt der Verlust von Synapsen zu einem Rückgang der kognitiven Fähigkeiten. Aus diesem Grund wird viel an Behandlungen geforscht, die sich auf die Reparatur von Synapsen konzentrieren.
Gemeinsam mit Kollegen von VIB, KU Leuven und Janssen Pharmaceutica haben Sara Calafate, Patrik Verstreken und Dieder Moechars herausgefunden, dass dieser Ansatz nicht einfach ist.
Sara Calafate: „Uns ist aufgefallen, dass die Ausbreitung von Tau-Aggregaten, einem typischen Merkmal von Alzheimer, viel effektiver über die Versch altung von Gehirnzellen abläuft. Aber es war nicht klar, welche Rolle die Synapsen dabei spielen. Das haben wir jetzt.“konnten zeigen, dass Synapsen diese Verteilung erleichtern und auf diese Weise wahrscheinlich die Neurodegeneration fördern können."
Ein neues In-vitro-Modell Wissenschaftler entwickelten für diese Studie ein neues Forschungsinstrument, das es ihnen ermöglichte, die Ausbreitung von Tau-Aggregaten zu überwachen und gleichzeitig die synaptischen Verbindungen zwischen Gehirnzellen zu verändern. Sie züchteten Gehirnzellen in mikroskopisch kleinen Kammern, die es ermöglichten, synaptische Verbindungen vom Rest der Zellen zu trennen. Wenn synaptische Verbindungen hergestellt wurden, beobachteten die Forscher, dass die Verteilung von Tau um 50 % effizienter war als ohne synaptische Verbindungen.
Patrik Verstreken: „Unsere Erforschung von Hirnerkrankungen ist ohne Tiermodelle nicht möglich. Trotzdem suchen wir ständig nach Wegen, wie wir die Zahl der Tierversuche minimieren können. Dieses neue Tool könnte uns dabei helfen.“
