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Entscheidender Genschalter: Protein "REST" bewahrt das Hirn vor Alzheimer 

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Deutlich erkennbar: Die Computeranimation zeigt links das Hirn eines Alzheimerpatienten, recht ein gesundes Zur Großansicht
Corbis

Deutlich erkennbar: Die Computeranimation zeigt links das Hirn eines Alzheimerpatienten, recht ein gesundes

Vor der Geburt ist das Protein REST an der Entwicklung des Gehirns beteiligt. Im Alter könnte es Hirnzellen vor Alzheimer schützen. Bestätigen sich die Ergebnisse amerikanischer Forscher, wäre ein zentraler Mechanismus in der Entstehung der Altersdemenz gefunden.

Warum bekommen manche Menschen Alzheimer? Und warum leben andere über hundert Jahre und erkranken nicht an diesem Demenztyp? Seit mehr als einem Jahrhundert befassen sich Forscher mit diesen Fragen. Fehlerhafte Proteine, die im Gehirn von Menschen mit neurodegenerativen Erkrankungen zu finden sind, gelten Wissenschaftlern jetzt als wichtiger Hinweis für eine mögliche Diagnose. Das Problem: Auch im Gehirn mancher Gesunder tummeln sich typische Alzheimerproteine. Woran also entscheidet sich, wer erkrankt und wer fit im Hirn bleibt?

Wissenschaftler um Bruce Yankner von der Harvard Medical School haben herausgefunden, dass ein regulierendes Protein mit dem Namen REST alternde Gehirnzellen unter anderem vor falsch gefalteten oder verklumpten Proteinen schützen kann.

REST war bisher vor allem als Genschalter in der Entwicklung des Gehirns vor der Geburt bekannt. Anschließend schien es im Gehirn aber keine Rolle mehr zu spielen. Nun zeigt sich: In gesunden alternden Gehirnen schaltet REST offenbar schützende Gene an und blockiert solche, die die Zellen in den Tod schicken, berichten Yankner und Kollegen im Fachmagazin "Nature".

In einer ganzen Reihe von Untersuchungen gingen die Altersforscher der Funktion von REST im alternden Gehirn auf den Grund. Unter anderem zeigten Experimente an Zellkulturen, dass Neurone, deren Zellkern kein REST enthielten, deutlich empfindlicher auf Angriffe von schädlichen Stoffen im Gehirn reagierten. Zusätzlich testeten die Wissenschaftler ihre Theorie am Wurm C. elegans und an gentechnisch veränderten Mäusen, die unfähig waren, REST im Gehirn zu bilden.

Das Ergebnis: "Als junge Erwachsene ging es den Mäusen gut", erklärt Yankner. "Doch als die Mäuse älter wurden, begannen Neurone in den Hirnregionen zu sterben, in denen sie auch bei Alzheimer zugrunde gehen." Gemeint ist der Hippocampus, in dem Informationen vom Kurzzeit- in das Langzeitgedächtnis überführt werden, und die Großhirnrinde, in der das Bewusstsein sitzt.

Das menschliche Gehirn
Gesund trotz Alzheimerproteinen

Die Ergebnisse der Untersuchungen an Zellkulturen und Modellorganismen bestätigten sich auch im Menschen. Die Forscher untersuchten die Gehirne von Verstorbenen aus drei Untersuchungen, in denen die Alterungsprozesse mehrerer tausend Menschen über viele Jahre hinweg verfolgt werden. Die Gehirne junger Probanden zwischen 20 und 35 enthielten demnach nur sehr wenig REST, während Erwachsene im Alter zwischen 73 und 106 größere Mengen aufwiesen. Je älter die Gesunden waren, desto mehr REST hatten sie im Hirn.

Anders war es bei Personen mit neurodegenerativen Erkrankungen: In Gehirnen von älteren Menschen mit leichten kognitiven Einschränkungen war der REST-Gehalt in den Zellen deutlich geringer als bei den Gesunden. Und Personen mit Alzheimer hatten besonders geringe Mengen des offenbar schützenden Proteins im Gehirn. "REST-Gehalt und Gedächtnisverlust korrelieren eng miteinander", sagt Yankner.

Besonders interessant im Zusammenhang mit Alzheimer: Gesunde Personen mit für Alzheimer typischen fehlerhaften Proteinen im Hirn hatten mindestens dreimal mehr REST im Zellkern ihrer Neurone als die erkrankte Vergleichsgruppe.

Kluge Erfindung der Evolution

Auch Forscher, die nicht an der aktuellen Studie beteiligt waren, halten das Ergebnis für vielversprechend: "Die Daten sind überzeugend", sagt Thorsten Hoppe, der im Exzellenzcluster CECAD der Uni Köln Alterungsprozesse im Fadenwurm C. elegans erforscht. "Die Wahrscheinlichkeit ist hoch, dass es zwischen REST-Aktivität im Zellkern von Neuronen und Alzheimerrisiko einen kausalen Zusammenhang gibt." Wenn sich die Ergebnisse bestätigten, hätten Yankner und Kollegen einen zentralen Faktor in der Entstehung von Alzheimer und anderen neurodegenerativen Erkrankungen entdeckt.

Yankner hält REST für eine kluge Erfindung der Evolution: "In welchen Lebensphasen ist das Gehirn besonders angreifbar?", fragt er. "Erstmals während der fetalen Entwicklung, wo der Verlust junger Hirnzellen verheerend wäre. Und im Alter, wenn etwa falsch gefaltete Proteine oder Radikale die Zellen angreifen." Es habe Sinn, dass der menschliche Organismus ein System entwickelt habe, Neurone in dieser Zeit besonders zu schützen. Dieses System müsse nun erforscht werden.

"Wenn geklärt ist, wie die REST-Funktion im Zellkern gesteuert wird, könnte man dieses Wissen nutzen, um die REST-Menge bei Alzheimerpatienten mit Medikamenten gezielt zu erhöhen", sagt Hoppe. Zudem könne der REST-Gehalt in den Zellkernen der Neurone irgendwann als Marker dienen, bestimmte neurodegenerative Erkrankungen im Gehirn frühzeitig zu erkennen. Bis dahin ist es aber noch ein weiter Weg - zumal der REST-Gehalt im Zellkern von Neuronen bei Lebenden derzeit nicht gemessen werden kann. Erst vor kurzen hatten Forscher zehn Moleküle im Blut entdeckt, die Alzheimer voraussagen könnten. Damals warnten Experten vor zu großer Euphorie.

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1. REST-Mengenlehre
appenzella 20.03.2014
Zitat: "Im Frühjahr 2010 erkrankten in Europa und Skandinavien nach der Impfkampagne gegen die Schweinegrippe ungewöhnlich viele Kinder und Jugendliche an Narkolepsie. Nach der Schweinegrippe-Welle im Winter 2009/2010 stieg die Zahl der Narkolepsie-Fälle in China deutlich an. Einen Zusammenhang mit der Impfung beobachteten die Forscher dort aber nicht." Und schon rüstet die selbstlose Pharmaindustrie ihre Pillenmaschinen um für die Produktion von REST-Beständen - mit der ihr eigenen Selbstlosigkeit. Ein neues Medikament soll es richten, das nur noch entwickelt und in segensreichen Studien z.B. in Rusland an den Mann oder die Frau gebracht werden muß. Nach den Impfpromotionen dieser Woche, Grippe und Frühsommermeningoencephalitis nun also eine neue Sau, die zum Dorfanger getrieben wird. Und wo bleiben die Medikamente gegen Creutzfeld-Jacobs disease? Zu wenig Kranke, lohnt nicht, keine Aussicht auf einen blockbuster.. Aber vielleicht hilft ein größerer Anteil Aluminium im Grippeimpfstoff? Schätze, da muß der Verband forschender Pharmaunternehmen noch ein wenig forschen? Oder man macht es wie bei Harald Hausens HPV-Impfung und liefert die erforderlichen Studien ein paar Jahr später. Erst mal kassieren - das Robert Koch Institut wird schon zustimmen - bei DER Faktenlage. Ja Grüezimo
2. Man bräuchte mehr Forscher in Deutschland und bessere Bedingungen an den Unis
Supertramp 20.03.2014
Aktuell sind die Bedingungen für z. B. Medizinische Forschung an Deutschlands Universitäten völlig unattraktiv. Wer möchte schon nach einem Master Studium und der anschließenden langwierigen Doktorarbeit von einer befristeten Anstellung in die nächste? Mitten in Forschungsprojekten Teilnehmern gekündigt werden weil Forschungs Gesellschaften behaupten das zu wenig Veröffentlichungen mit hohem Impact Faktor generiert werden. Deutschland werden die Forscher sonst immer mehr abwandern.
3. Menschen im Alter
folcar 20.03.2014
Zitat von sysopCorbisVor der Geburt ist das Protein REST an der Entwicklung des Gehirns beteiligt. Bewahrt es Hirnzellen auch vor Alzheimer? Wenn sich Ergebnisse amerikanischer Forscher bestätigen, wäre ein zentraler Faktor in der Entstehung der Altersdmenz gefunden. http://www.spiegel.de/wissenschaft/medizin/rest-protein-schuetzt-gehirn-vor-alzheimer-und-alterungsprozessen-a-959493.html
Wenn sich die Personen nicht mehr im reproduktionsfähigen Alter befinden, sollte es kaum möglich sein, dass die Evolution freundlicherweise vermehrt REST Proteine zum Gehirnschutz entwickelt. Da muss schon eine andere Erklärung her
4. Spannende Entdeckung...
v. m. photon 20.03.2014
...methodisch starke Studie und ein sehr gut geschriebener SPON-Artikel. Danke dafür! Und @Appenzella: Wenn man keine Ahnung hat...
5. Einige Forschungen lassen vermuten,
urbaine 21.03.2014
dass Entzündungsherde an der Krankheit beteiligt sind. Dass lässt sich relativ einfach ermitteln
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Kurzer Wegweiser durch das Gehirn
Gehirn: Steuerzentrale des Körpers
Als Gehirn bezeichnet man den im Kopf gelegenen Abschnitt des Nervensystems, der die zentrale Steuerungszentrale des Körpers bildet. Bei höher entwickelten Tieren bildet das Gehirn zusammen mit dem Rückenmark das Zentralnervensystem. In ihm sind die Sinneszentren und übergeordnete Schaltzentren (Koordinations- und Assoziationszentren) zusammengefasst. Es ist für die Ausbildung komplizierter Handlungsabläufe, für die Fähigkeit des Gedächtnisses und für die Ausprägung von Denken, Gefühlen, Bewusstsein und Intelligenz verantwortlich.
Gehirnteile: Vorderhirn, Mittelhirn, Rautenhirn
Das menschliche Gehirn und auch das Gehirn vieler Tiere ist in drei Hauptteile gegliedert: Vorderhirn, Mittelhirn und Rautenhirn. Schon bei niederen Wirbeltieren entstehen aus dem Vorderhirn (Prosencephalon) das der Nase zugeordnete Endhirn (Großhirn) und das den Augen zugeordnete Zwischenhirn. Das Mittelhirn (Mesencephalon) bleibt ungegliedert erhalten. Das Rautenhirn (Rhombencephalon) gliedert sich weiter auf in das Hinterhirn mit dem Kleinhirn und der Brücke sowie in das verlängerte Mark, das den Übergang zum Rückenmark bildet. Mit zunehmender Höherentwicklung vergrößern sich die Teile und differenzieren sich weiter.
Großhirn: Spezialität des menschlichen Gehirns
Speziell für das menschliche Gehirn ist die Größe und Komplexität des Großhirns. Die Faltung seiner Oberfläche bewirkt eine enorme Oberflächenvergrößerung, so dass es die übrigen Hirnteile überwölbt. Das Großhirn ist das Zentrum für unsere geistigen und seelischen Fähigkeiten und damit für die komplexesten Gehirnleistungen. Es besteht aus zwei Hälften (Hemisphären), die durch ein dickes Bündel Nervenfasern, den sogenannten Balken, miteinander verbunden sind.
Großhirnrinde: Sitz der "grauen Zellen"
Die äußere Schicht des Großhirns wird als Großhirnrinde (Cortex cerebri, kurz Cortex) bezeichnet. Sie ist nur etwa zwei bis fünf Millimeter dick und enthält die erstaunliche Menge von 10 bis 14 Milliarden Nervenzellen. Wenn Gehirne in Formalin haltbar gemacht werden, sieht die Großhirnrinde grau aus. Sie wird deshalb auch als graue Substanz bezeichnet und umgangssprachlich spricht man oft von "grauen Zellen". Der übrige Teil des Großhirns besteht aus Nervenfasern, welche die Nervenzellen mit anderen Hirnteilen verbinden. Dieser Teil wird auch als weiße Substanz bezeichnet.


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