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Ausbreitung von Proteinaggregaten

Wie Virusinfektionen Alzheimer und Parkinson fördern könnten

Virale Moleküle könnten dazu beitragen, dass Aggregate von fehlgefalteten Proteinen zwischen Zellen effizienter weitergegeben werden. Dies zeigten Laborexperimente, durchgeführt von Forschenden des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE).
Juliane Brüggen
25.10.2021  15:00 Uhr

Fehlgefaltete Proteine, die sich zu Aggregaten zusammenlagert haben, können auf andere Zellen übergehen und ihre anomale Gestalt dort an Proteine der gleichen Art weitergeben. Dadurch breiten sich Prion-Erkrankungen wie die Creutzfeld-Jakob-Krankheit im Gehirn aus. Ein ähnliches Geschehen vermuten Wissenschaftler für die Alzheimer- und Parkinson-Krankheit – neurodegenerative Erkrankungen, die ebenfalls durch Ansammlungen anomaler Proteine im Gehirn gekennzeichnet sind.

»Die genauen Mechanismen der Verbreitung sind unbekannt«, sagt Ina Vorberg, Forschungsgruppenleiterin am DZNE-Standort Bonn und Professorin an der Universität Bonn. Die Übertragung der Proteinaggregate könne unter anderem über den direkten Zellkontakt oder über extrazelluläre Vesikel – winzige Bläschen, die von einer Lipidhülle umgeben sind und der Kommunikation zwischen Zellen dienen – erfolgen. In beiden Fällen spiele aber wahrscheinlich die Wechselwirkung eines Stoffes (Ligand) mit einem Rezeptor eine Rolle, so Vorberg. »Denn in beiden Szenarien müssen Membranen in Kontakt treten und miteinander verschmelzen. Das geht leichter, wenn Liganden vorhanden sind, die an Rezeptoren auf der Zelloberfläche binden und dann eine Fusion der beiden Membranen hervorrufen.«

In Versuchsreihen mit Zellkulturen untersuchten die Forschenden, wie Prionen oder Aggregate aus Tau-Proteinen zwischen Zellen übertragen werden. Dabei wurden die Zellen dazu veranlasst, bestimmte virale Proteine herzustellen, wie es bei einer viralen Infektion der Fall wäre. Gewählt wurden dafür das SARS-CoV-2-Spike-Protein und das Vesikuläre Stomatitis-Virus-Glykoprotein (Virus, das Rinder und andere Tiere infiziert). Außerdem waren die Zellen mit Rezeptoren für die viralen Proteine ausgestattet: nämlich LDL-Rezeptoren, Andockstellen für VSV-G, und humanes ACE2, Rezeptor für das Spike-Protein des Coronavirus SARS-CoV-2.

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