Pathogenese neurodegenerativer Erkrankungen | Naturmedizin 3/2018

Was Zellstress so gefährlich macht

Unter Stress bilden sich im Zellinneren kleine Körnchen, die sogenannten Stressgranula. Untersuchungen zeigen, dass der unzureichende Abbau dieser Stressgranula unheilbare neurodegenerative Erkrankungen wie ALS und die Frontotemporale Demenz mitverursachen könnte.

Es gibt viele Auslöser, die Zellen in Stress versetzen: Giftstoffe, eine Unterversorgung mit Nährstoffen, Vireninfektionen, Hitze. Geraten Zellen in solche Zustände, fahren sie die Neubildung zelleigener Proteine herunter, um sich vor stressbedingten Schäden zu schützen, Ressourcen einzusparen und zu überleben. Zurück bleiben sichtbare Kennzeichen der Stressreaktion – die Stressgranula. Wird die Proteinproduktion gestoppt, bilden sich diese Körnchen, bestehend aus zahlreichen Proteinen und Boten-RNAs im Zellinneren. Ist der Stress vorbei, baut die Zelle diese Stressgranula wieder ab. Funktioniert dieser Abbau allerdings nicht wie geplant, können die Folgen fatal sein. Jüngste Studien sehen in den Stressgranula Mitverursacher zweier unheilbarer neurodegenerativer Erkrankungen: der Frontotemporalen Demenz (FTD), der zweithäufigsten Demenzform bei unter 65-Jährigen, und der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS).
Neue Details um die Auflösung von Stressgranula haben jetzt Wissenschaftler vom Biozentrum der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) entschlüsselt und ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Molecular Cell vorgestellt. Sie machten eine unerwartete Entdeckung: Nicht die Autophagie, wie bisher angenommen, sondern das Protein ZFAND1 ist notwendig für die normale Auflösung der Stressgranula. Fehlt ZFAND1, können einige Granula nicht mehr aufgelöst werden und verändern stattdessen ihre Struktur. Diese abnormen Stressgranula müssen dann aufwendig durch Autophagie entsorgt werden. ZFAND1 rekrutiert einen speziellen Enzymkomplex, der für den Abbau fehlerhafter Proteine benötigt wird, das Proteasom, und bringt ihn mit den Stressgranula in Kontakt. Weitere Forschung soll mögliche Angriffspunkte für Therapien finden. Prophylaktisch sollte Zellstress natürlich weitestgehend vermieden werden.
Quelle:

Turakhiya A et al.: ZFAND1 Recruits p97 and the 26S Proteasome ... 2018 Molecular Cell 70, 906– 919; doi: 10.1016/j.molcel.2018.04.021 (IDW)

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