Forscher identifizieren Enzyme, die mit Myelinschäden und neurodegenerativen Erkrankungen in Zusammenhang stehen

Forscher der Oregon Health & Science University haben einen Enzymtyp mit einem komplizierten Namen – Cell Migration Inducing and Hyaluronan-Binding Protein oder CEMIP – identifiziert, der mit Erkrankungen in Verbindung gebracht wird, die von Multipler Sklerose über Schlaganfall bis hin zu neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit reichen.

Der nächste Schritt besteht darin, einen Weg zu finden, das Enzym so einzusetzen, dass es die Krankheit heilt oder ihr Fortschreiten verlangsamt.

In einer in der Zeitschrift veröffentlichten Studie ASN Neurobeschreiben Forscher ihren Weg zur Anwendung von CEMIP in Zellkulturen, Mäusen und verstorbenem menschlichem Gewebe. Forscher fanden heraus, dass dieses spezifische Enzym bei Erkrankungen von entscheidender Bedeutung ist, die zum Abbau von Myelin führen, der Schutzhülle, die das Axon jeder Nervenzelle bedeckt – den fadenförmigen Teil einer Zelle, der elektrische Signale zwischen Zellen überträgt. Myelin erhöht die Geschwindigkeit von Nervenimpulsen.

Eine Myelinschädigung wird mit Multipler Sklerose, Schlaganfall, Hirnverletzungen und bestimmten Formen von Demenz, einschließlich Alzheimer, in Verbindung gebracht.

CEMIP baut ein Molekül namens Hyaluronsäure ab, das sich nach einer Schädigung im Gehirn ansammelt. Wenn sich zu viel Hyaluronsäure ansammelt, bildet CEMIP kleine Hyaluronfragmente, die die Reparatur des Nervensystems verhindern.

Wenn wir dieses Enzym regulieren könnten, könnten wir möglicherweise die Reparatur des zentralen Nervensystems in den Griff bekommen. Es gibt uns eine bessere Vorstellung davon, welche Moleküle es wert sind, untersucht zu werden, wenn wir die Myelinreparatur fördern wollen. Dies wird bei Multipler Sklerose wichtig sein, könnte aber auch bei Alzheimer und wahrscheinlich vielen anderen Erkrankungen wie Schlaganfall oder traumatischer Hirnverletzung, bei denen das Myelin gestört ist, nützlich sein.“

Larry Sherman, Ph.D., leitender Autor, Professor, Abteilung für Neurowissenschaften, Oregon National Primate Research Center der OHSU

Wissenschaftler haben bereits zuvor die Rolle von CEMIP bei der Produktion von Entzündungsmolekülen nachgewiesen, die das Überleben und die Entwicklung von Krebszellen zur Bildung von Hirntumoren fördern können.

Dank früherer Forschungen an der OHSU verfügen Wissenschaftler bereits über ein mögliches Instrument zur Bekämpfung von CEMIP: Vor einem Jahr veröffentlichte Forschungsergebnisse identifizierten eine natürliche Verbindung aus Dahlien, die CEMIP hemmt.

Die neue Forschung bestätigt, dass CEMIP wahrscheinlich das richtige Ziel ist.

Forscher fanden heraus, dass das Enzym bei Mäusen und bei Menschen mit Multipler Sklerose, die ihren Körper der Wissenschaft gespendet hatten, in Hirnläsionen erhöht ist, bei denen das Myelin geschädigt ist. Studien in Zellkulturen und an Mäusen zeigten, dass das Enzym die Fähigkeit des Körpers blockiert, geschädigtes Myelin zu regenerieren, indem es die Reifung von Oligodendrozyten-Vorläuferzellen hemmt, die wiederum Oligodendrozyten produzieren, die Myelin erzeugen.

Aus evolutionärer Sicht, so Sherman, spiele CEMIP wahrscheinlich eine Rolle bei der Regulierung der Reaktionen des Gehirns auf Verletzungen.

„Es ist wahrscheinlich wichtig für das frühe Stadium der Verletzungsreaktion, aber das Problem tritt auf, wenn es sich zu einer chronischen Erkrankung entwickelt“, sagte er. „CEMIP zerkleinert effektiv Hyaluronsäure, die sich mit zunehmendem Alter in unserem Körper ansammelt, hat aber auch den Nebeneffekt, dass es die Fähigkeit des Körpers, Myelin zu regenerieren, hemmt.“

Zu den Co-Autoren zählen neben Sherman auch Alex Peters, BS, Kanon Yasuhara, Weiping Su, Ph.D., Steven Matsumoto, Ph.D., Peter Pham, Fatima Banine, Eliana Harris und Stephen A. Back, MD, Ph.D.

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