Hoffnung bei altersbedingtem Sehverlust
Die altersbedingte Makuladegeneration ist ab dem 50. Lebensjahr eine der häufigsten Ursachen für Sehverlust in Industrieländern. Ein Forschungsteam der Universität Freiburg (Schweiz) konnte nun in zwei Studien nachweisen, dass ein natürlicher «Reinigungsmechanismus» der Zellen diesem Prozess entgegenwirken kann.
Vor dem Hintergrund der alternden Bevölkerung sind immer mehr Menschen weltweit von Netzhauterkrankungen wie der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) betroffen. Bei diesen Krankheiten werden Zellen beschädigt, ohne die das Auge nicht funktionieren kann: insbesondere die Fotorezeptoren, die das Licht aufnehmen, und die Zellen des retinalen Pigmentepithels, welche die Fotorezeptoren mit Nährstoffen versorgen und deren Funktion aufrechterhalten. Im Laufe der Zeit häufen sich in diesen Zellen Abfallprodukte wie beispielsweise beschädigte Proteine an. Im Normalfall verfügen die Zellen über effiziente Systeme zur Entsorgung solcher defekten Bestandteile. Mit zunehmendem Alter werden diese Mechanismen allerdings anfälliger. Die Folge: Diese Abfallstoffe sammeln sich vermehrt in den Zellen an, was wiederum zu einer hohen Belastung und schliesslich zur Degeneration der Zellen führt. Will man die Möglichkeit haben, das Fortschreiten dieser Erkrankungen zu bremsen, ist es wichtig, zu verstehen, warum diese Reinigungssysteme aufhören zu funktionieren.
Recycling von Proteinen
Das Team der Universität Freiburg um Prof. Dr. Patricia Boya hat sich zusammen mit amerikanischen und spanischen Partnerteams mit einem natürlichen «Reinigungsmechanismus» der Zellen befasst, «Chaperon-vermittelte Autophagie» genannt. Einfach ausgedrückt heisst das: Die Zelle besitzt ein eigenes Recyclingsystem. Spezielle Proteine, sogenannte Chaperone, machen beschädigte Proteine ausfindig und transportieren sie zu speziellen Strukturen, den Lysosomen, wo sie abgebaut werden.
Man könnte hier fast von einem Abfalltrennsystem im Zellinneren sprechen. Die Forschenden konnten nachweisen, dass dieses System in den Netzhautzellen besonders aktiv ist und dort die wichtige Funktion einer Qualitätskontrolle innehat. Arbeitet dieser Mechanismus nicht richtig, wie es im Auge von Erkrankten der Fall ist, sammeln sich defekte Proteine an – die Zellen sind einem zunehmenden Stress ausgesetzt und funktionieren immer schlechter.
Mögliche Reparatur
Die Forschenden konnten aufzeigen, dass dieses Reinigungssystem wieder aktiviert werden kann. Hierzu verwendeten sie einen Wirkstoffkandidaten, CA77.1 genannt, der speziell entwickelt wurde, um diesen natürlichen Proteinrecyclingprozess in den Zellen zu aktivieren und so deren Fähigkeit zum Abtransport von Abfallprodukten zu verbessern. Für Prof. Dr. Patricia Boya, Leiterin des Autophagie-Labors der Universität Freiburg, sind diese Ergebnisse ermutigend: «Wir haben an zwei verschiedenen experimentellen Modellen gezeigt, dass eine Aktivierung dieses Mechanismus die Ansammlung von Abfallprodukten reduzieren, Entzündungen hemmen und die Verschlechterung der Sehkraft verlangsamen kann.»
Zusammen mit der Gruppe von Prof. Dr. Jörn Dengjel, Professor am Departement für Biologie der Universität Freiburg, wurden Versuche an menschlichen Zellen von an altersbedingter Makuladegeneration erkrankten Personen durchgeführt. Die Versuche bestätigten diese Beobachtungen. Wenn der natürliche «Reinigungsmechanismus» gestärkt wird, funktionieren die Zellen gleichmässiger und sind stressresistenter.
Neue Therapien in Sicht
Statt nur Symptome oder eine bestimmte Ursache anzugehen, ist es nun möglich, auf einen grundlegenden Mechanismus abzuzielen, der mehreren Augenerkrankungen gemeinsam ist. Durch Stimulation der Chaperon-vermittelten Autophagie, teils mit genetischen Ansätzen, teils mithilfe des Wirkstoffkandidaten CA77.1, halfen die Forschenden den Zellen, ihre Abfallprodukte abzutransportieren, ihren Stress zu reduzieren und ihr Überleben zu verbessern.
Diese Ergebnisse könnten zur Entwicklung von Behandlungen führen, die den altersbedingten Sehverlust verlangsamen oder ihm sogar vorbeugen, eine konkrete Hoffnung für Millionen Menschen.
Quelle: Université de Fribourg, Schweiz