Neurodegenerative Erkrankungen

Der Begriff neurodegenerative Erkrankung beschreibt eine heterogene Gruppe von Erkrankungen, die durch eine fortschreitende Degeneration der Struktur und Funktion des zentralen Nervensystems (ZNS) oder des peripheren Nervensystems gekennzeichnet sind und zum Verlust von Gehirnfunktionen wie Gedächtnis, Bewegung und Wahrnehmung führen. Da es keine bekannte Möglichkeit gibt, die fortschreitende Degeneration der Neuronen rückgängig zu machen, gelten diese Krankheiten als unheilbar. Die späte Manifestation klinischer Symptome, in der Regel Jahre oder sogar Jahrzehnte nach dem Ausbruch der Krankheit, erschwert nach wie vor Therapien zur Verhinderung des Fortschreitens der Krankheit oder zur Regeneration oder zum Ersatz der betroffenen Neuronen.

Neurodegenerative Krankheiten können altersbedingt auftreten: Alzheimer-Krankheit (AD), Parkinson-Krankheit (PD); oder aufgrund von genetischen Mutationen, die die Funktion der Nervenzellen beeinträchtigen: Chorea Huntington, früh einsetzende Alzheimer oder Parkinson und Amyotrophe Lateralsklerose (ALS). Darüber hinaus weisen neurodegenerative Erkrankungen eine Vielzahl von pathologischen Überschneidungen auf. Hier geben wir einen Überblick über ausgewählte Schlüsselprozesse, die bei neurodegenerativen Erkrankungen auftreten, darunter Proteinopathien, Neuroinflammation, mitochondriale Dysfunktion, Fehler in der RNA und veränderte Zellsignalübertragung.

Diese Ähnlichkeiten legen nahe, dass therapeutische Fortschritte bei einer neurodegenerativen Erkrankung auch bei anderen Krankheiten wirksam sein könnten. Die Forschung zu diesem Thema ist vor allem vor dem Hintergrund einer alternden Weltbevölkerung von hoher Relevanz, da das Altern ein wichtiger Auslösefaktor für neuronale Erkrankungen ist. antibodies-online kann Ihre Forschung zu neurodegenerativen Erkrankungen mit hochwertigen Antikörpern und Proteinen für wichtige neurodegenerative Marker und Targets unterstützen.

Proteinopathien

Die biomedizinische Forschung hat Ähnlichkeiten auf subzellulärer Ebene aufgedeckt, darunter atypische Proteinanordnungen wie Proteinopathie - eine einzige Art von Proteinopathie kann mit mehreren Krankheiten in Verbindung gebracht werden - und induzierter Zelltod. Zu den Proteinopathien gehören Krankheiten wie die Alzheimer-Krankheit, die Parkinson-Krankheit, die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit und andere Prionenkrankheiten, Amyloidose, Atrophie des multiplen Systems und eine breite Palette anderer Störungen. Bei den meisten, wenn nicht sogar bei allen Proteinopathien erhöht eine Veränderung der dreidimensionalen Faltungskonformation die Tendenz eines bestimmten Proteins, an sich selbst zu binden. Die Fehlfaltung des Proteins kann sowohl zu einem Verlust seiner üblichen Funktion als auch zu einem toxischen Funktionsgewinn führen. In dieser aggregierten Form ist das Protein resistent gegen den Abbau. Diese Ablagerungen von unlöslichen Peptiden oder Proteinen sammeln sich mit der Zeit an und werden mit zunehmendem Alter der Neuronen immer toxischer.

Bestimmte Risikofaktoren können die Selbstassemblierung eines Proteins und damit die Proteinopathie begünstigen. Dazu gehören eine erhöhte Expression, destabilisierende Veränderungen in der primären Aminosäuresequenz des Proteins, posttranslationale Modifikationen, Temperatur- oder pH-Veränderungen. Fortschreitendes Alter ist ein starker Risikofaktor - im alternden Gehirn können sich mehrere Proteopathien überschneiden. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die verschiedenen Proteinopathien und ihre Verbindung zu neurodegenerativen Erkrankungen.

Proteinbestandteile und ihre Bedeutung für die Pathologie

Neuroinflammation

Mikroglia, die primären Immunzellen im ZNS, werden bei einer Störung der physiologischen Homöostase aktiviert. Aktivierte Mikroglia zerstören Krankheitserreger, entfernen geschädigte Zellen, eliminieren toxische Substanzen, verhindern die Ausbreitung von Infektionen und Verletzungen, setzen neurotrophe Faktoren frei und fördern die Gewebereparatur und -neubildung. Eine enge Koordination zwischen aktivierten Mikroglia, Astroglia und Neuronen ist jedoch für die Gewebereparatur und die Bekämpfung von Infektionen gesunder ZNS-Zellen unerlässlich. Bei neurodegenerativen Erkrankungen scheinen die positiven Auswirkungen der Neuroinflammation reduziert zu sein, und eine übermäßige Entzündung führt stattdessen zum Verlust von Nervenzellen. Die reaktive Mikrogliose, die chronische Aktivierung der Mikroglia, ist ein Kennzeichen mehrerer neurodegenerativer Erkrankungen und wird mit dem Fortschreiten von Alzheimer und Parkinson in Verbindung gebracht. Zu den treibenden Faktoren gehören aggregiertes α-Synuclein und A-β-Amyloid oder unausgewogene Neurotransmitter.

Mitochondriale Dysfunktion

Aufgrund ihres hohen Energiebedarfs sind Neuronen besonders anfällig für Verletzungen und den Tod durch dysfunktionale Mitochondrien. Pathologische und physiologische Beweise zeigen mitochondriale Dysfunktion bei allen wichtigen neurodegenerativen Krankheiten. Katalysiert durch Eisen, Kupfer und redoxaktive Spurenmetalle, spielt metallvermittelter oxidativer Stress eine Schlüsselrolle bei mitochondrialer Dysfunktion. Es bleibt die Frage offen, ob die mitochondriale Dysfunktion kausal für neurodegenerative Erkrankungen ist. Selbst wenn sie nicht kausal ist, ist die mitochondriale Dysfunktion dennoch sehr wichtig und trägt wahrscheinlich und trägt wahrscheinlich zur Krankheit bei.

Veränderte Zellsignalgebung

Zelluläre Kommunikation und Signalübertragung sind der Schlüssel zur Koordinierung der Funktionen der verschiedenen Zelltypen, aus denen Organismen bestehen. Diese Systeme steuern Prozesse wie den inter- und intrazellulären Transport, Veränderungen der Zellmorphologie, Energieverbrauch und -akkumulation, Zelldifferenzierung, Zellmigration, Zellproliferation oder Zelltod. Auf der Grundlage der Theorie der neurovaskulären Einheit tragen abnormale Zell-Zell-Kommunikation, z. B. gestörter präsynaptischer Input, sowie gestörte intrazelluläre Signalübertragung zur Pathogenese neurodegenerativer Erkrankungen bei. Der Mechanismus dahinter ist noch nicht vollständig geklärt, es wird angenommen, dass eine Fehlfunktion der Astrozyten eine zentrale Rolle spielt. Das Verständnis der Signaltransduktionswege, die die Genexpression regulieren, wird dazu beitragen, therapeutische Interventionen zu entwickeln.

Fehler in der RNA

Verschiedene neuromuskuläre und neurodegenerative Krankheiten - darunter bestimmte Formen der amyotrophen Lateralsklerose (ALS), der frontotemporalen Demenz und der Alzheimer-Krankheit - weisen toxische RNA oder RNA-bindende Proteine auf. Nicht-kodierende RNAs sind verschiedene Klassen von RNA-Molekülen, die nicht in Proteine übersetzt werden. Sie werden überproportional Sie werden überproportional im ZNS exprimiert, wo sie eine Rolle bei der Genexpression, der Entwicklung, der Plastizität und Konnektivität des neuronalen Netzes, Stressreaktion und Gehirnalterung. Antisense-Oligonukleotide (ASOs) werden getestet zur Behandlung von RNA-Fehlern bei menschlichen neurodegenerativen Erkrankungen getestet. ASOs sind Hybridisierung und anschließenden Blockierung krankheitsrelevanter RNA Sequenzen.

Marker für wichtige neuronale Zellen