ALS: Was Rotwein mit einer künftigen Therapie zu tun haben könnte

Tübinger Forschende entdecken grundlegenden Mechanismus der Krankheitsentstehung bei Amyotropher Lateralsklerose (ALS). Eine Rotweinsubstanz reguliert ein wichtiges Enzym und könnte Ansatz für künftige ALS-Therapie sein.

Bei der ALS-Erkrankung sammelt sich das TDP-43-Protein in großen Klumpen in Nervenzellen an. „Durch die Verklumpungen ist der reguläre Zellbetrieb gestört und die betroffenen Zellen gehen langfristig zugrunde“, erklärt Studienleiter Prof. Philipp Kahle vom Hertie-Institut für klinische Hirnforschung, der Universität Tübingen und dem Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen. Sind ganze Zellgruppen abgestorben, führt das zu dem charakteristischen Krankheitssymptom: einer zunehmenden Muskelschwäche, die bis zu einer vollständigen körperlichen Lähmung führen kann.

Mit der aktuellen Studie wollte das Forschungsteam verstehen, wie es zu den schädlichen Proteinansammlungen kommt. Um die molekularen Prozesse in der Petrischale genauer zu untersuchen, nutzten sie biochemische Methoden und mikroskopische Bildgebung. Dabei entdeckten sie den gesuchten Mechanismus: Die Verklumpung wird ausgelöst, wenn TDP-43 an einer bestimmten Stelle acetyliert wird.

„Die Acetylierung eines Proteins ist ein gängiger Mechanismus, um seine Funktion zu regulieren“, erklärt Erstautor Jorge Garcia Morato. „Das scheint auch hier der Fall zu sein. Trägt TDP-43 eine Acetylgruppe, löst es seine bisherige Bindung mit der mRNA und fängt stattdessen an, sich an andere TDP-43-Proteine zu binden. Auf diese Weise sammeln sich die schädlichen Eiweißklumpen in der Zelle an.“

Die zweite wichtige Erkenntnis der Tübinger Studie ist, dass die Acetylgruppe durch Zugabe von Sirtuin-1 entfernt werden kann. „Sirtuin-1 ist ein Enzym, das an vielen Zellprozessen beteiligt ist. Seine Aktivität können wir mit bekannten Wirkstoffen kontrollieren“, freut sich Garcia Morato.

„Der berühmteste Wirkstoff ist Resveratrol“, ergänzt Kahle. Die natürliche Substanz aus Weinbeeren wurde bereits vielfach auf mögliche positive Effekte bei Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Alzheimer und manchen Autoimmunkrankheiten sowie ein langes Leben untersucht, bisher allerdings mit uneinheitlichen Ergebnissen.

Die neuen Erkenntnisse der Tübinger Wissenschaftler sind für alle neurodegenerativen Erkrankungen bedeutend, deren Entstehung mit Verklumpungen des Proteins TDP-43 in Zusammenhang gebracht werden. Neben ALS ist dies bei der Frontotemporalen Demenz und manchen Alzheimer-Formen der Fall.

Die Forschenden versuchen nun, die Studienergebnisse in post-mortem-Gewebe von Patienten zu bestätigen. „Bis die Ergebnisse von der Petrischale in die klinische Praxis übertragen werden können, sind noch viele Untersuchungen nötig“, sagt Kahle. „Dann werden wir wissen, ob neben dem Geschmack vielleicht noch mehr im Rotwein steckt.“

An der Studie waren neben den beiden genannten Autoren außerdem Dr. Regina Feederle, Prof. Manuela Neumann, Dr. Johannes Gloeckner und Felix von Zweidorf vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen, Dr. Friederike Hans und Dr. Angelos Skodras vom Hertie-Institut für klinische Hirnforschung sowie Dr. Simon J. Elsasser vom Karolinska Institut in Schweden und Prof. Emanuele Buratti vom International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology in Italien beteiligt.