Astrozyten als möglicher Alzheimer-Therapieansatz

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Energieträger mit Signalwirkung

Ausgelöst wurden dieser Schwankungen durch Energieträger der Zelle, darunter ein Molekül mit dem Namen ATP. Als die Forscher dessen Freisetzung durch chemische Wirkstoffe blockierten, normalisierte sich die Aktivität der Astrozyten. Der gleiche Effekt stellte sich ein, als die Wissenschaftler einen bestimmten Rezeptor außer Funktion setzten, über den die molekularen Energiespeicher an die Astrozyten andocken. Wie das Team um Petzold erkannte, war dieser Rezeptor ungewöhnlich häufig vertreten auf der Oberfläche von Astrozyten in der Nachbarschaft der Plaques. Dieser Umstand machte die Zellen besonders empfänglich.

„ATP und ähnliche Moleküle versorgen die Zellen mit Kraftstoff. Es ist aber schon länger bekannt, dass sie auch als Botenstoffe agieren können. Dann wirken sie wie ein Signal, das bestimmte Vorgänge auslöst“, erklärt Petzold. „Diese Moleküle sind im Zellgewebe weit verbreitet. Man vermutet allerdings, dass sie in der Umgebung der Plaques vermehrt freigesetzt werden. Zwar gibt es dafür keine definitiven Beweise. Dafür konnten wir jedoch eindeutig zeigen, dass sie die Astrozyten in einen hyperaktiven Zustand versetzen. Die Signalkette wird über einen speziellen Rezeptor auf der Zelloberfläche vermittelt.“

Einfluss auf den Blutfluss

Noch ist ungewiss, ob der hyperaktive Zustand der Astrozyten eine positive Abwehrreaktion darstellt oder negative Folgen damit verbunden sind. Allerdings zeigen die aktuellen Untersuchungen, dass die Kalzium-Wellen mit lokalen Veränderungen der Hirndurchblutung einhergehen können. „Das ist interessant, weil es seit langem Hinweise dafür gibt, dass Alzheimer eine vaskuläre Komponente hat. Störungen der Gefäße und des Blutflusses scheinen eine wichtige Rolle zu spielen“, sagt Petzold.

Nach Einschätzung des Bonner Wissenschaftlers könnten sich aus aktuellen Studienergebnissen neue Wege für die Therapie ergeben: „Unsere Untersuchungen belegen, dass es prinzipiell möglich ist, die Hyperaktivität der Zellen einzudämmen. Dies könnte auf einen neuartigen Ansatz für die Behandlung hinweisen. Mit geeigneten Pharmaka könnte es vielleicht möglich sein, den Krankheitsverlauf zu beeinflussen.“

Bisher, schränkt der Forscher ein, habe man die Lage allerdings nur auf Ebene des zellulären Netzwerkes im Gehirn betrachtet. Deshalb wollen Petzold und seine Kollegen in weiteren Studien untersuchen, wie sich die Eindämmung der Hyperaktivität auf Krankheitssymptome auswirkt.

Originalpublikation: Andrea Delekate, Martina Füchtemeier, Toni Schumacher, Cordula Ulbrich, Marco Foddis, and Gabor C. Petzold, Nature Communications, Metabotropic P2Y1 receptor signalling mediates astrocytic hyperactivity in vivo in an Alzheimer's disease mouse model, 2014, doi: 10.1038/ncomms6422

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