Ein Protein namens TDP-43 tritt bei ALS Patienten vermehrt auf und führt zu motorischen Störungen. Ist es vielleicht sogar der Auslöser der degenerativen Erkrankung? Eine Studie soll nun Klarheit schaffen.
Unsere Bewegungen werden durch mehrere Nervenbahnen gesteuert, die das Gehirn und das Rückenmark miteinander verbinden. Insbesondere Neuronen in der Großhirnrinde senden Befehle an die Motoneuronen im Rückenmark und dann an die Muskeln, wodurch die gewünschte Bewegung ausgelöst wird. Bei der amyotrophen Lateralsklerose (ALS) ist dieser neuronale Informationsfluss jedoch beeinträchtigt. Außerdem wurde festgestellt, dass sich ein Protein namens TDP-43 in den von ALS betroffenen Neuronen abnormal anreichert, was zur Degeneration dieser Neuronen und zu motorischen Funktionsstörungen führt.
Bei ALS-Patienten treten die Symptome der motorischen Dysfunktion in der Regel in einem Teil des Körpers auf, z. B. in den Gliedmaßen, und weiten sich dann auf andere Teile aus. Dies deutet darauf hin, dass die Degeneration bei einem Typ von Motoneuronen beginnt und sich dann auf andere motorisch relevante Neuronen ausbreitet. Frühere Studien haben die Anhäufung von TDP-43 in Motoneuronen als gemeinsames Auftreten mit ALS hervorgehoben. In Anbetracht dieser scheinbar unterschiedlichen, aber verwandten Befunde stellte sich den Forschern eine Frage: Könnte TDP-43 für die Ausbreitung der Degeneration bei ALS verantwortlich sein?
Um dieser Frage nachzugehen, entwickelten die Forscher des Brain Research Institute der Universität Niigata ALS-Mausmodelle, bei denen sich TDP-43 hauptsächlich in den kortikalen Motoneuronen, den spinalen Motoneuronen oder den Skelettmuskeln ansammelt. Anschließend untersuchten sie, wie TDP-43 in spezifischen Motoneuronen das Fortschreiten der Krankheit in anderen motorisch verwandten Neuronen einleitet. Ihre Studie wurde in Acta Neuropathologica veröffentlicht.
„Die Anhäufung von TDP-43 wird bei den meisten ALS-Patienten beobachtet, aber es gibt seit langem eine Debatte darüber, ob es sich über den motorischen Weg ausbreitet und das Fortschreiten der Krankheit verursacht“, sagt Osamu Onodera, Hauptautor und Professor im Fachbereich Neurologie am Brain Research Institute der Universität Niigata in Japan.
Die Forscher fanden heraus, dass TDP-43 in den kortikalen Neuronen der ALS-Mausmodelle eine leichte Degeneration verursacht. Sie fanden außerdem heraus, dass TDP-43 entlang der Axone transportiert und auf die Oligodendrozyten übertragen wurde – das sind nicht-neuronale Zellen, die die Neurone unterstützen, indem sie die Axone mit einer Schutzschicht aus Myelin umhüllen und so die neuronale Signalübertragung erleichtern.
Im Gegensatz dazu breitete sich das in den Motoneuronen der Wirbelsäule induzierte TDP-43 nicht auf andere kortikale oder spinale Neuronen aus, sondern führte weitgehend zum Zelltod der Motoneurone und anderer benachbarter Neurone im Rückenmark. Darüber hinaus kam es zu einer schweren Atrophie der Muskeln, was wiederum zu motorischen Funktionsstörungen führte.
Masaki Ueno, Mitautor der Studie und Professor am Brain Research Institute, erklärt: „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass pathogenes TDP-43 mehrere Eigenschaften hat, um die Degeneration in den motorischen Bahnen bei ALS zu fördern, wahrscheinlich indem es sich selbst verbreitet und andere toxische Ereignisse wie Degeneration und Entzündung auslöst.“
Ihre Daten zeigten, dass sich TDP-43 über neurogliale Verbindungen in der motorischen Nervenbahn ausbreitet und verschiedene pathologische Ereignisse zur Degeneration des Rückenmarks auslöst. Das deutet darauf hin, dass TDP-43 verschiedene Degenerationsmechanismen der motorischen Verschaltungen bei ALS hat.
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung Niigata University. Hier findet ihr die Originalpublikation.
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