Potsdam/Jena (Labnews Media LLC) – Forschende der HMU Health and Medical University Potsdam, des Fritz-Lipmann-Instituts (FLI) Jena und der Universität Siena haben einen zentralen molekularen Mechanismus der Gehirnalterung entschlüsselt. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt, dass wichtige Enzyme im alternden Gehirn nicht abgebaut, sondern durch oxidative Veränderungen inaktiviert werden – ein Prozess, der sich umkehren lässt.
Das Team unter Leitung von Prof. Dr. habil. Thorsten Pfirrmann (HMU Potsdam) und Alessandro Ori (FLI Jena) konnte nachweisen, dass die Aktivität von Deubiquitylasen (DUBs) im alternden Gehirn um etwa 40 Prozent abnimmt. Diese Enzyme sind entscheidend für die Proteinqualitätskontrolle in Nervenzellen. Die Menge der Enzyme bleibt jedoch weitgehend unverändert. Ihre Funktionsfähigkeit wird durch Thioloxidation – eine Reaktion mit reaktiven Sauerstoffspezies – beeinträchtigt.
Der entscheidende Befund ist die Reversibilität dieses Prozesses. Durch medikamentöse Umkehr der Oxidation konnte die Enzymaktivität in gealterten Gehirnen wiederhergestellt werden. In der Folge verringerte sich die Ansammlung geschädigter Proteine und die zellulären Abbausysteme verbesserten sich deutlich.
Prof. Thorsten Pfirrmann verglich den Vorgang mit einem alten VW Käfer: „Das Auto funktioniert nicht mehr richtig, nicht weil Teile fehlen, sondern weil es rostet. Genauso ist es im Gehirn: Die Enzyme sind noch da, werden aber durch Oxidation ‚angegriffen‘. Wenn man den Rost entfernt, kann man die Funktion wiederherstellen.“
Da dieser oxidative Mechanismus bereits sehr früh im Alterungsprozess auftritt, eröffnen die Ergebnisse neue therapeutische Ansätze für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson. Ein Wirkstoff (NACET) zeigte im Mausmodell bereits vielversprechende Ergebnisse bei der Reaktivierung der Enzyme.
