Forscher wecken Hoffnung auf Parkinson- und Alzheimer-Therapien

Forschende der Uni Zürich (UZH) haben eine Entdeckung gemacht, die möglicherweise Wege eröffnet, Hirnerkrankungen wie Parkinson oder Alzheimer zu therapieren: ein Enzym des Fettstoffwechsels, das die Aktivität von Hirnstammzellen und die Gehirnentwicklung steuert.

Funktioniert das Enzym nicht korrekt, schränkt dies die Lern- und Gedächtnisleistung ein. Dies haben die Forschenden der Universität Zürich bei Mäusen und an menschlichen Zellen nachgewiesen. «Die Regulierung der Stammzellaktivität via Fettstoffwechsel könnte zu neuen Therapien von Hirnerkrankungen führen». Dies schreibt das Team um Professor Sebastian Jessberger vom Institut für Hirnforschung der Uni Zürich in einer Mitteilung vom Donnerstag.

«Wir hoffen (...), die Stammzellaktivität zukünftig therapeutisch steuern zu können, um sie auch zur Reparatur des Gehirns zu nutzen. Etwa zur Behandlung von kognitiven Erkrankungen oder bei Krankheiten, bei denen Nervenzellen absterben, wie dem Morbus Parkinson oder Alzheimer». Wurde der Studienleiter Jessberger zitiert.

Diese Studie zeigt, dass ein Enzym des Fettstoffwechsels die lebenslange Aktivität von Stammzellen im Gehirn reguliert. Dieses Enzym - die sogenannte Fettsäuresynthase (FASN) - ist für die Bildung von Fettsäuren zuständig. Eine spezifische Mutation in der Erbinformation des Enzyms schränkt bei betroffenen Patientinnen und Patienten die kognitive Leistungsfähigkeit ein. Die Studie wurde in der Fachpublikation «Cell Stem Cell» publiziert.

Die Forschenden untersuchten die genetische Veränderung von FASN sowohl im Mausmodell als auch in humanen Hirnorganoiden. Das sind organähnlichen Zellkulturen des Gehirns, die von menschlichen embryonalen Stammzellen gebildet werden. «Dieser Ansatz ermöglicht es, parallel die Auswirkungen des fehlerhaften Enzyms im Hirn erwachsener Mäuse zu analysieren», so Jessberger.

Dazu wurde das Erbgut der Mäuse sowie der menschlichen Organoide experimentell verändert. So, dass das Enzym des Fettstoffwechsels exakt jene Mutation aufweist, die bei den Menschen mit kognitiven Defiziten gefunden wurde.

Sowohl in der Maus als auch im menschlichen Gewebe führte die FASN-Mutation zur verminderten Teilung von Stammzellen. Diese bilden laufend neue Nervenzellen. Verantwortlich dafür ist die Überaktivität des mutierten Enzyms: Dadurch sammeln sich Fette im Zellinnern an, was die Stammzellen unter Stress setzt und ihre Teilungsfähigkeit reduziert.

«Nur die Verknüpfung von Forschung im Tiermodell und an menschlichen Zellen hat die neuen Erkenntnisse über Lerneinschränkungen beim Menschen ermöglicht». So betont Jessberger.

Gemäss den Wissenschaftlern stellt ihre Methodik eine «Blaupause» dar. Und zwar um die Aktivität von Hirnstammzellen und ihre Rolle bei kognitiven Prozessen im Detail zu erforschen. Damit sie nur schlecht verstandene Erkrankungen besser verstehen.