Alzheimer-Forschung zum Verständnis der altersbedingten Degeneration des Nervensystems:
Was kann Alzheimer auslösen?
Anstatt DNA-Schäden überall im menschlichen Erbgut (Genom) zu reparieren, scheinen sich Nervenzellen (Neuronen) auf die Reparatur von Abschnitten zu konzentrieren, die Gene enthalten, die für ihre Identität und Funktion von zentraler Bedeutung sind.
Die Ergebnisse, die in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurden, bilden die Grundlage für das Verständnis der altersbedingten Degeneration des Nervensystems und könnten zu neuen Strategien für die Behandlung von Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson führen.
- Die Forschungsarbeiten wurden vom Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, Kalifornien, geleitet.
Gestörte DNA-Reparatur
Im Gegensatz zu anderen Zelltypen können Neuronen (Nervenzellen) in der Regel nicht regeneriert werden, das heißt, die in der frühen Entwicklung gebildeten Neuronen (Nervenzellen) bleiben ein Leben lang erhalten.
Aufgrund der Langlebigkeit der Neuronen ist es besonders wichtig, dass sie Schäden an ihrem Erbgut (Genom), das die genetischen Anweisungen für ihre Funktion enthält, ständig reparieren.
Mit zunehmendem Alter nimmt die Fähigkeit der Zellen, Schäden zu reparieren, jedoch ab. Die Forschung hat gezeigt, dass eine verminderte DNA-Erhaltung in Neuronen mit einer verminderten Funktion einhergeht, was zu altersbedingten neurodegenerativen Erkrankungen beitragen kann.
Um besser zu verstehen, wie Neuronen ihre DNA erhalten, haben die Autoren der Studie eine Technik entwickelt, die sie Repair-Seq nennen und die es ihnen ermöglicht, Bereiche des neuronalen Genoms zu lokalisieren, die repariert werden.
Mit Hilfe dieser neuen Methode fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler heraus, dass die Neuronen ihre Anstrengungen auf bestimmte Abschnitte oder „Hot Spots“ konzentrieren, anstatt Fehler wahllos im gesamten Genom zu reparieren.
- Sie fanden rund 61.000 solcher Hot Spots, die etwa 1,6 Prozent des Genoms ausmachen.
Als die Forschenden des Salk Institute for Biological Studies die DNA in den Hot Spots untersuchten, stellten sie fest, dass sie eine Reihe von Genen enthielt, die für die Identität und Funktion von Nervenzellen entscheidend sind. Sie untersuchten auch die Proteine, die mit den Hot Spots in Verbindung stehen, und stellten fest, dass einige von ihnen Veränderungen aufwiesen, die denen der Alzheimer-Krankheit ähneln.
Die Autoren der Studie gehen davon aus, dass eine gestörte DNA-Reparatur zum Ausbruch oder Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit (auch Alzheimer-Demenz oder Morbus Alzheimer genannt) beitragen kann.
Die Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass Neuronen (Nervenzellen) auf die altersbedingte Verschlechterung ihrer DNA-Reparaturkapazität reagieren, indem sie der Erhaltung von Schlüsselgenen Vorrang einräumen, und eröffnen damit eine neue Perspektive auf altersbedingte Krankheiten.
Quellen
- Salk Institute for Biological Studies
- Science / NIA / Reid, DA, et al. Incorporation of a nucleoside analog maps genome repair sites in postmitotic human neurons. Science. 2021 Apr 2; 372(6537): 91-94. doi: 10.1126/science.abb9032
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Quelle: YouTube/SWR Marktcheck
