Sollten wir uns Sorgen über eine Huntingtin-Invasion machen?

Neue Arbeiten zu Hirnerkrankungen wie Alzheimer legen nahe, dass Gehirnzellen, sogenannte Neuronen, die Krankheit von ihren Nachbarn „fangen“ könnten. Eine kürzlich veröffentlichte Studie deutet darauf hin, dass dies unter sehr spezifischen Laborbedingungen auch bei der Huntington-Krankheit passieren könnte. Was bedeutet das für unser Wissen über HD und wie wir sie behandeln können?

Ansteckende Hirnerkrankungen

In einer Familie von Hirnerkrankungen, die wir neurodegenerative Erkrankungen nennen, sterben Gehirnzellen, sogenannte Neuronen, oder „degenerieren“. Diese Krankheitsfamilie umfasst die Huntington-Krankheit, aber auch andere, häufigere Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson. Bei all diesen Krankheiten sterben Neuronen früher als sie sollten, aber jede Krankheit nimmt ihren eigenen Zerstörungspfad – in jedem Fall sind unterschiedliche Teile des Gehirns betroffen.

Das macht es interessant, aber schwierig, Huntington mit diesen anderen Krankheiten zu vergleichen. Manchmal lassen sich Erkenntnisse aus anderen Krankheiten auf HD übertragen, aber andere Merkmale jeder Krankheit sind einzigartig. Jedes Mal, wenn jemand etwas Unerwartetes bei Alzheimer oder Parkinson entdeckt, kannst du davon ausgehen, dass Forscher der Huntington-Krankheit sich am Kopf kratzen und sagen: „Hmm, ich frage mich, ob das auch bei HD passiert?“

Kürzlich waren Wissenschaftler, die an der Alzheimer-Krankheit arbeiten, von einer neuen Reihe von Beobachtungen begeistert, die sich auf ein winziges Zellstück konzentrieren, das Tau-Protein genannt wird. Die normale Aufgabe des Tau-Proteins ist es, das Skelett der Neuronen zu stabilisieren – es stärkt die langen Ausläufer, die diese Zellen zueinander ausstrecken.

Nach dem Tod eines Menschen an der Alzheimer-Krankheit zeigt sein Gehirn verschiedene Arten von Schäden. Eine Art besteht hauptsächlich aus einer spezifischen Form des Tau-Proteins. Diese Tatsache, zusammen mit vielen anderen Informationen, hat Wissenschaftler zu der Annahme geführt, dass eine gestörte Handhabung des Tau-Proteins wahrscheinlich Teil des Prozesses ist, der zur Alzheimer-Krankheit führt.

In einer überraschenden Reihe von Experimenten haben Wissenschaftler kürzlich gezeigt, dass toxische Tau-Proteine über ihre normalen Verbindungen von einem Neuron zum anderen weitergegeben werden können. Dies deutet auf eine noch nicht bewiesene Idee hin, dass die Alzheimer-Krankheit in einem lokalisierten Teil des Gehirns beginnen und sich dann auf andere, unbetroffene Regionen ausbreiten könnte.

Es ist eine attraktive Idee, weil sie helfen könnte, die spezifischen Muster des Gehirnzellverlusts zu erklären, die bei der Alzheimer-Krankheit beobachtet werden.

Könnte HD ansteckend sein?

Könnte dieses interessante Phänomen, das bei Alzheimer beobachtet wurde, also auch bei der Huntington-Krankheit auftreten? Bei HD ist das Problem nicht das Tau-Protein, sondern das Huntingtin-Protein – das Produkt des mutierten Huntingtin-Gens.

Nach dem Tod sind die Gehirne von Huntington-Kranken mit Klumpen von Substanzen übersät, die dort nicht hingehören, ähnlich wie bei Alzheimer. Im Fall von HD bestehen diese Klumpen jedoch überwiegend aus dem mutierten Huntingtin-Protein.

Eine nützliche Frage, die wir uns stellen sollten, ist: Gibt es Aspekte der HD, die wir ohne die Annahme, dass mutiertes Huntingtin-Protein zwischen Zellen weitergegeben werden könnte, nicht erklären können? Bei Alzheimer war das beobachtete spezifische Muster des Zellverlusts schwer zu verstehen, bis diese neue Idee des ansteckenden Tau-Proteins aufkam.

Welche Rätsel der HD könnte diese Idee erklären? Nun, bisher keine, von denen wir wissen. Alles, was wir über HD wissen, passt in das Muster, dass Zellen in bestimmten Hirnregionen erkranken und absterben. Das bedeutet aber nicht, dass es sich nicht lohnt zu prüfen, ob Zellen mutiertes Huntingtin tatsächlich weitergeben können.

Neue HD-Daten

Wissenschaftler, die beim Schweizer Pharmaunternehmen Novartis arbeiten, waren an dieser Frage interessiert. Sie nutzten einige Labortricks, wie das Züchten normaler menschlicher Gehirnzellen auf Schnitten von HD-Mäusegehirnen. Dies ist weit entfernt von einer normalen Situation für ein Neuron, aber ein sehr cooles experimentelles Setup, um zu sehen, ob Substanzen von einer Zelle zur anderen weitergegeben werden.

In diesem speziellen Experiment stammten die oben gezüchteten menschlichen Neuronen von einer Person ohne HD-Mutation, sodass sie niemals diese Klumpen des mutierten Huntingtin-Proteins zeigen sollten. Doch nachdem sie einige Wochen an Mauszellen mit dem mutierten HD-Gen angeheftet waren, schienen die menschlichen Zellen Klumpen des mutierten Huntingtin-Proteins „gefangen“ zu haben. Die einzige mögliche Quelle waren die HD-Mäusezellen unter ihnen.

Weitere Arbeiten an ganzen Mäusegehirnen deuteten darauf hin, dass dieses merkwürdige Ergebnis nicht nur ein Zufall war, der durch das Zerschneiden des Gehirns in Abschnitte verursacht wurde.

Was bedeutet das alles?

Diese Arbeit zeigt deutlich, dass mutiertes Huntingtin-Protein unter spezifischen Laborbedingungen eine Zelle verlassen und in eine andere eindringen kann. Was diese Arbeit uns nicht sagt, ist, ob dies für die Huntington-Krankheit im realen Leben relevant ist. Zusätzliche Experimente sind erforderlich, um zu beweisen, ob dies nur ein seltsames Laborphänomen ist oder ob es ein echter Teil der Progression eines Gehirns ist, das an HD erkrankt.

Wenn es sich um ein reales Phänomen handelt, das von Bedeutung ist, könnte diese neue Erkenntnis große Auswirkungen haben. Viele von uns sind am Konzept interessiert, verlorene Neuronen durch gesunde neue Stammzellen zu ersetzen. Doch diese neue Arbeit deutet auf eine große Vorsicht hin: Es ist möglich, dass gesunde neue Zellen, die wir in das Gehirn eines HD-Patienten einsetzen, mit mutiertem Huntingtin-Protein „infiziert“ werden könnten. Obwohl es etwas seltsam klingt, wurde etwas sehr Ähnliches bereits in den Gehirnen von Parkinson-Patienten beobachtet, deren gesunde transplantierte Stammzellen auf eine Weise erkrankten, die ihren umgebenden kranken Zellen sehr ähnlich sieht.

Dies ist eine wichtige Arbeit, die uns helfen kann, das Gehirn bei der Huntington-Krankheit etwas besser zu verstehen. Sie wirft wichtige Vorsichtsmaßnahmen auf, die wir an Mäusen untersuchen können, um ihre Bedeutung für menschliche HD-Patienten vorherzusagen! Freu dich auf weitere faszinierende Forschung in diesem Bereich.

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• Originalartikel im Fachmagazin Nature Neuroscience (vollständiger Artikel erfordert Bezahlung oder Abonnement)