Diabetes-Medikament gegen Alzheimer

Metformin, ein Medikament, das bei Diabetes Typ2 eingesetzt wird, kann möglicherweise auch gegen die Alzheimer Demenz wirken.

Das zeigen Wissenschaftler vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), der University of Dundee und dem Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik.

Sie haben herausgefunden, dass das Diabetes-Medikament Metformin in Nervenzellen von Mäusen einem der Hauptmerkmale der Alzheimer-Erkrankung, der Veränderung des Zellstrukturproteins Tau, entgegenwirkt.

Darüber hinaus ist es ihnen gelungen, den molekularen Mechanismus dieser Wirkungsweise von Metformin aufzudecken. „Wenn sich bestätigt, dass Metformin auch im Menschen diese Wirkung zeigt, ist es sicherlich ein guter Kandidat für eine wirkungsvolle Therapie gegen Alzheimer“, so Sybille Krauß vom DZNE. Ihre Ergebnisse wurden am 22.11. in der Fachzeitschrift PNAS online veröffentlicht.

Alzheimer ist eine Demenzerkrankung, die fast ausschließlich Menschen höheren Alters betrifft. Etwa 700.000 Menschen sind derzeit in Deutschland an Alzheimer erkrankt. Im Gehirn der Betroffenen sterben Zellen ab. Dies führt nach und nach zu einer Beeinträchtigung ihrer kognitiven Leistungen.

Auf molekularer Ebene zeichnen sich die Alzheimer-Erkrankung sowie einige andere neurodegenerative Erkrankungen unter anderem durch die Bildung von Tau-Protein-Ablagerungen in Nervenzellen aus. Tau ist ein Molekül, das normalerweise an das stützende Zytoskelett bindet und eine Funktion im Transportsystem der Zelle wahrnimmt. Bei der Alzheimer-Erkrankung wird Tau zu stark mit Phosphatgruppen bestückt.

Durch diese Phosphorylierung löst sich Tau vom Zytoskelett und lagert sich in der Zelle ab.

Diesem Problem wollten die Wissenschaftler indirekt über eine Regulation des Proteins PP2A entgegenwirken. PP2A ist normalerweise dafür zuständig, Phosphatgruppen vom Tau-Protein zu entfernen. Bei der Alzheimer-Erkrankung ist PP2A nicht aktiv genug – so kommt es dann zu der Überphosphorylierung und Ablagerung von Tau.

Die Wissenschaftler um Sybille Krauss und Susann Schweiger (University of Dundee) suchten daher nach einem Medikament, das die Aktivität von PP2A steigert. „Bisher gibt es noch kein Medikament auf dem Markt, das bei der Bildung von Tau-Aggregaten ansetzt“, erklärt Krauß.

In Zellkultur-Experimenten an Nervenzellen der Maus zeigten die Forscher, dass Metformin PP2A in Nervenzellen direkt vor der Zerstörung schützt, indem es verhindert, dass PP2A an bestimmte Abbauproteine bindet. Diese Wirkungsweise von Metformin war bisher noch nicht bekannt. Mehr aktives PP2A wiederum führt dazu, dass Tau weniger stark phosporyliert wird. In einem weiteren Versuch gaben die Forscher gesunden Mäusen Metformin ins Trinkwasser. Wiederum beobachteten die Wissenschaftler eine Herabsetzung der Tau-Phosporylierung in Zellen des Gehirns.

Nun wollen die Wissenschaftler in Maus-Modellen der Alzheimer-Erkrankung untersuchen, ob Metformin tatsächlich die Tau-Ablagerungen im Gehirn verhindern und damit die kognitiven Leistungen der Tiere verbessern kann. Die Wirkung im Menschen wird anschließend in klinischen Studien getestet. Das Risiko, dass bei klinischen Studien unerwartete Nebenwirkungen auftreten, ist bei Metformin nicht gegeben, da das Medikament bereits bei Diabetes eingesetzt wird.

Originalveröffentlichung:

Kickstein E, Krauss S, Thornhill P, Rutschow D, Zeller R, Sharkey J, Williamson R, Fuchs M, Köhler A, Glossmann H, Schneider R, Sutherland C, Schweiger S: The Biguanide metformin acts on tau phosphorylation via mTOR/PP2A signalling. PNAS published ahead of print November 22, 2010, doi:10.1073/pnas.0912793107.

Quelle Text: Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e.V. (DZNE) – Uniklinik Bonn / Neurologie
Bildquelle: © Heinz Hasselberg / aboutpixel.de

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