Enthüllung des geheimen Elements in der Forschung zu neurodegenerativen Krankheiten: ein Durchbruch in Sicht

BerlinStudien der Universität Michigan unter der Leitung von Ursula Jakob könnten unser Verständnis von Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson verändern. Die Untersuchung betont die Bedeutung von Polyphosphat, einer biologischen Substanz, in den winzigen Strukturen namens Fibrillen, die mit diesen Krankheiten in Verbindung stehen. Seit einiger Zeit ist bekannt, dass Fibrillen aus Amyloid-Proteinen entstehen und sich im Gehirn von Betroffenen anreichern. Dennoch bleibt der genaue Einfluss dieser Fibrillen auf die Krankheitsentwicklung unklar.

Die wesentlichen Fortschritte in der Forschung sind:

• Identifizierung von Polyphosphat als potenzielles „Rätsel der Dichte“ innerhalb von Fibrillen.
• Einsatz der kryogenen Elektronenmikroskopie (Kryo-EM), um die Strukturen der Fibrillen auf molekularer Ebene zu untersuchen.
• Simulationen, die zeigen, wie Polyphosphat zur Stabilisierung von Fibrillen beiträgt und Neuronen schützt.

Diese Entdeckung eröffnet eine vielversprechende neue Perspektive, verdeutlicht jedoch zugleich die Komplexität des menschlichen Gehirns und die Herausforderungen, denen Wissenschaftler begegnen, wenn sie versuchen zu verstehen, wie Polyphosphat darin wirkt. Labortests lassen vermuten, dass Polyphosphat diese Fibrillen stabilisieren könnte, was ihre schädlichen Auswirkungen auf Gehirnzellen mindern würde. Weitere Hinweise zeigen, dass die Menge an Polyphosphat bei älteren Ratten abnimmt, was auf eine mögliche Schutzfunktion gegen Gehirnerkrankungen hindeutet.

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Jakobs Team hat herausgefunden, dass sie Polyphosphat nach wie vor nicht aus Fibrillen von Patienten extrahieren können, was es schwierig macht, sicherzustellen, dass Polyphosphat die Ursache für die unbekannte Dichte ist. Um ihre Theorie zu untermauern, setzten sie Computermodelle ein und veränderten die Struktur der Fibrillen. Sie zeigten, dass Veränderungen der Aminosäuren in den Fibrillen die Anhaftung von Polyphosphat beeinträchtigen.

Wenn wir die richtigen Mengen an Polyphosphat im Gehirn aufrechterhalten, könnte es helfen, neurodegenerative Erkrankungen zu verlangsamen. Um dies jedoch zu beweisen, wird viel Forschungsgeld nötig sein. Mit zunehmendem Wissen der Wissenschaftler über diese Krankheiten könnte sich herausstellen, dass Polyphosphat nur eine kleine Rolle im Gesamtgeschehen spielt.

Diese Studie, finanziert von den National Institutes of Health und durchgeführt mit Beteiligung mehrerer angesehener Institutionen, zeigt, wie viel wir noch lernen müssen. Die Entdeckung neuer Teile von Fibrillen könnte eines Tages zu wirksameren Behandlungsmethoden führen, was ein bedeutender Fortschritt im Kampf gegen diese ernsthaften Krankheiten darstellt.