Wissenschaftler des Baylor College of Medicine und des Ian and Dan Duncan Instituts für neurologische Forschung (USA) haben den Mechanismus der Lou-Gehrig-Krankheit entdeckt, unter dem der theoretische Physiker Stephen Hawking litt. Es stellte sich heraus, dass das mutierte Protein Ubiquilin die Funktion von Lysosomen, den Bestandteilen der Zelle, die für die Verarbeitung von Stoffwechselabfällen verantwortlich sind, nicht mehr reguliert. Dies wurde in der Pressemitteilung von MedicalXpress berichtet.
Die Forscher führten Experimente mit Fruchtfliegen als Modellorganismen durch, denen eine funktionelle Version des Ubiquilin-kodierenden Gens fehlte. Die mutierten Insekten zeigten Anzeichen einer altersbedingten Neurodegeneration, einschließlich einer beeinträchtigten Aktivität der Nervenzellen, ihres Todes und der Akkumulation beschädigter Lysosomen.
Es wurde festgestellt, dass defektes Ubiquilin die Dysfunktion des Proteasoms fördert - eines Proteinkomplexes, der Zelltrümmer beseitigt - und die Autophagie stört, bei der auch unnötige Zellkomponenten zerstört werden. Bei der Autophagie nehmen Vesikel (zelluläre Vesikel), sogenannte Autophagosomen, beschädigte Proteine auf. Dann verschmelzen die Vesikel mit Lysosomen, deren saure Umgebung Enzyme aktiviert, die Abfall zersetzen. In Gegenwart von mutiertem Ubiquilin ist die Umgebung in den Lysosomen jedoch nicht sauer genug.
Wissenschaftler planen zu testen, ob derselbe Mechanismus beim Menschen funktioniert. Dann kann das Fortschreiten der amyotrophen Lateralsklerose verlangsamt werden, indem der Säuregehalt der Lysosomen wiederhergestellt wird.
Amyotrophe Lateralsklerose ist eine unheilbare neurodegenerative Erkrankung, bei der die Nervenzellen des motorischen Kortex des Gehirns und die Motoneuronen geschädigt sind. Das Ergebnis ist Lähmung und Muskelatrophie. Patienten sterben an einer Infektion der Atemwege oder an einer Funktionsstörung der Atemmuskulatur.