Fortschritte in der Parkinson-Forschung
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Fortschritte in der Parkinson-Forschung

Parkinson-Krankheit ist eine langfristige degenerative Erkrankung der das zentrale Nervensystem. Während einige Fälle auf genetische Vererbung oder Umweltfaktoren zurückzuführen sind, werden die meisten Fälle als idiopathisch betrachtet - ohne spezifische Ursache. Konstanzer Chemiker versuchten jedoch, eine komplexe Reihe von Experimenten zu entwickeln, die die Auswirkungen der Veränderung einer einzelnen Aminosäure in einem an der Manifestation der Parkinson-Krankheit beteiligten Protein mit großem Erfolg untersuchten.

"Wir hoffen, dass dies selektiv gefunden wird Eine fehlerhafte Membranbindung hilft uns zu verstehen, wie sich Parkinson auf molekularer Ebene entwickelt. Letztendlich wird dies die Entwicklung therapeutischer Strategien erleichtern ", erläutert Julia Cattani, eine Doktorandin, die maßgeblich zum Erfolg der Forschung beigetragen hat.

Das fragliche Protein heißt alpha-Synuclein und kommt im menschlichen Gehirn reichlich vor. Während seine genaue biologische Funktion nicht bekannt ist, ist es eng mit der Parkinson-Krankheit verbunden - Alpha-Synuclein-Protein "verklumpt" in den Nervenzellen von Parkinson-Patienten. Das Protein besteht aus einer Kette von 140 Aminosäuren, und im seltenen Fall der erblichen Vererbung der Parkinson-Krankheit wurde eine dieser 140 Komponenten ersetzt. Die Forscher haben erst jetzt den Einfluss dieser selektiven Veränderungen der Proteinsequenz auf das Verhalten von Alpha-Synuclein herausgefunden.

Um zu experimentieren und mehr über diese selektiven Mutationen zu erfahren, lassen sich die Chemiker mit Hilfe von Elektronen paramagnetisch untersuchen resonanzspektroskopisch applizierten winzige magnetische Sondenmoleküle an verschiedenen Stellen des Alpha-Synuclein-Proteins, von denen sie dann die Rotation dieser Nanomagnete messen konnten. Sie entdeckten, dass an jeder Stelle, an der das Protein an eine Membran bindet, die Rotation dieser Magnetsonden verlangsamt wird. Mit diesem Wissen konnten die Forscher genau bestimmen, wann und wo eine Bindung an die Membran stattfindet und wann nicht. Ein wichtiger Hinweis für den molekularen Kontext der Parkinson-Krankheit war außerdem die Störung der Membranbindung von Alpha-Synuclein.
"Wir haben große Anstrengungen unternommen und über 200 spektroskopische Experimente durchgeführt, deren Ergebnisse wir mit unseren Modellen verglichen haben durch einen speziell entwickelten Simulationsalgorithmus. Das Ergebnis hat unsere Bemühungen sicherlich kompensiert ", sagt Julia Cattani.

Forschungsergebnisse finden sich im renommierten Fachmagazin der American Chemical Society.

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