{"id":624083,"date":"2025-12-05T02:11:23","date_gmt":"2025-12-05T02:11:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/624083\/"},"modified":"2025-12-05T02:11:23","modified_gmt":"2025-12-05T02:11:23","slug":"defektes-enzym-als-ausloeser-fuer-nervenverlust-bei-demenz-identifiziert","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/624083\/","title":{"rendered":"Defektes Enzym als Ausl\u00f6ser f\u00fcr Nervenverlust bei Demenz identifiziert"},"content":{"rendered":"

\"institution<\/a><\/p>\n

<\/a><\/p>\n

<\/a><\/p>\n

<\/a><\/p>\n

\n Share on:\u00a0\n <\/p>\n

12\/04\/2025 17:10<\/p>\n

Defektes Enzym als Ausl\u00f6ser f\u00fcr Nervenverlust bei Demenz identifiziert <\/p>\n

\n Forschende von Helmholtz Munich, der Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen und des LMU Klinikums haben einen Mechanismus entschl\u00fcsselt, der Nervenzellen vor einem vorzeitigen Zelltod, der sogenannten Ferroptose, sch\u00fctzt. Ihre Studie liefert erstmals einen molekularen Nachweis daf\u00fcr, dass Ferroptose Neurodegeneration im menschlichen Gehirn ausl\u00f6sen kann. Die Ergebnisse er\u00f6ffnen neue Ansatzpunkte f\u00fcr die Erforschung zuk\u00fcnftiger Therapien \u2013 insbesondere bei schwerer fr\u00fchkindlicher Demenz.<\/p>\n

\n Das Enzym, das Nervenzellen sch\u00fctzt<\/p>\n

Warum sterben Nervenzellen bei Demenz \u2013 und l\u00e4sst sich dieser Prozess bremsen? Ein internationales Team um Prof. Marcus Conrad, Direktor des Instituts f\u00fcr Metabolismus und Zelltod bei Helmholtz Munich und Professor f\u00fcr Translationale Redoxbiologie an der Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen (TUM), beschreibt im Fachjournal Cell, wie sich Nervenzellen gegen das Zelltodprogramm \u201eFerroptose\u201c sch\u00fctzen.<\/p>\n

Zentral f\u00fcr diesen Schutzmechanismus ist das Selenoenzym Glutathionperoxidase 4 (GPX4). Eine einzelne Mutation in dem Gen, das f\u00fcr das Enzym GPX4 codiert, kann einen entscheidenden bis dato unbekannten Bestandteil der Enzymfunktion zerst\u00f6ren. Das f\u00fchrt bei betroffenen Kindern zu einer schweren fr\u00fchkindlichen Demenz. Ist es voll funktionsf\u00e4hig, taucht GPX4 mit einer Proteinschlaufe, einer Art \u201eFinne\u201c, von innen in die Zellmembran der Nervenzellen ein. Dort macht es sch\u00e4dliche Substanzen, die Lipidperoxide, unsch\u00e4dlich.<\/p>\n

Surfen auf der Zellmembran<\/p>\n

\u201eMan kann sich GPX4 wie ein Art Surfbrett vorstellen\u201c, sagt Conrad: \u201eMit der Finne in die Zellmembran eingetaucht, surft es auf dieser herum \u2013 und beseitigt sch\u00e4dliche Lipidperoxide.\u201c Eine bei Kindern mit fr\u00fchkindlicher Demenz gefundene Punktmutation ver\u00e4ndert jedoch die flossenartige Proteinschlaufe von GPX4: Das Enzym taucht nicht mehr so effizient in die Zellmembran ein, dass es seine Schutzfunktion erf\u00fcllen kann. Die Lipidperoxide sch\u00e4digen nun die Membran, was letztlich die Ferroptose ausl\u00f6st. Die Nervenzellen sterben ab.<\/p>\n

Ausgangspunkt der Studie waren drei Kinder in den USA, die an einer extrem seltenen Form fr\u00fchkindlicher Demenz leiden. Bei allen dreien liegt dieselbe genetische Ver\u00e4nderung im GPX4-Gen vor (\u201eR152H\u201c). Dank der Zellproben eines betroffenen Kindes konnten die Forschenden die Auswirkungen der Mutation n\u00e4her studieren und setzten die Zellen in einen stammzellartigen Zustand zur\u00fcck. Aus diesen reprogrammierten Stammzellen wiederum z\u00fcchteten sie Nervenzellen der Gro\u00dfhirnrinde sowie dreidimensionale Gewebestrukturen, die fr\u00fchem Hirngewebe \u00e4hneln: sogenannte Hirnorganoide.<\/p>\n

Auch im Labor zeigt sich: Ohne funktionsf\u00e4higes GPX4 entwickelt sich Demenz<\/p>\n

Um zu verstehen, was im gesamten Organismus passiert, \u00fcbertrug das Team die R152H-Mutation anschlie\u00dfend auf ein Mausmodell und ver\u00e4nderte so gezielt das Enzym GPX4 in unterschiedlichen Nervenzellen. Durch die ver\u00e4nderte GPX4-Funktion traten nach und nach Bewegungsst\u00f6rungen auf, Nervenzellen gingen im Gro\u00df- und im Kleinhirn verloren und es entwickelten sich starke Entz\u00fcndungsreaktionen \u2013 ein Bild, das gut zu den Beobachtungen bei den betroffenen Kindern passt und stark an neurodegenerative Krankheitsbilder erinnert.<\/p>\n

Parallel dazu untersuchten die Forschenden im experimentellen Modell, welche Proteine im Gehirn in ihrer Menge ver\u00e4ndert waren. Dabei zeigte sich ein Muster, das auffallend dem bei Patient:innen mit Alzheimer-Demenz \u00e4hnelt: Zahlreiche Proteine, die bei Alzheimer erh\u00f6ht oder vermindert sind, waren auch im Mausmodell ohne funktionsf\u00e4higes GPX4 fehlreguliert. Das deutet darauf hin, dass ferroptotischer Stress nicht nur bei dieser seltenen fr\u00fchkindlichen Erkrankung, sondern m\u00f6glicherweise auch bei vielfach h\u00e4ufigeren Formen von Demenz eine wichtige Rolle spielt.<\/p>\n

Ein neuer Blick auf die Ursachen von Demenz<\/p>\n

\u201eUnsere Daten sprechen daf\u00fcr, dass Ferroptose eine treibende Kraft hinter dem Sterben von Nervenzellen sein kann \u2013 nicht nur ein Nebeneffekt\u201c, sagt Dr. Svenja Lorenz, eine der Erstautor:innen der Studie. \u201eBisher lag der Fokus bei Demenzerkrankungen oft auf Eiwei\u00dfablagerungen, die sogenannten Amyloid \u00df Plaques, im Gehirn. Wir r\u00fccken nun st\u00e4rker die Sch\u00e4digungen an den Zellmembranen in den Blick, die diesen Zerfall \u00fcberhaupt erst ausl\u00f6sen.\u201c<\/p>\n

Erste Experimente zeigen zudem, dass sich der durch GPX4-Verlust ausgel\u00f6ste Zelltod in Zellkulturen und im Mausmodell mit Wirkstoffen bremsen l\u00e4sst, die speziell die Ferroptose hemmen. \u201eDas ist ein wichtiger Machbarkeitsnachweis, aber noch keine Therapie\u201c, betont Dr. Tobias Seibt, Nephrologe im Transplantationszentrum am LMU Klinikum und Co-Erstautor. Dr. Adam Wahida, ebenfalls Erstautor der Studie, erg\u00e4nzt: \u201eLangfristig k\u00f6nnten wir uns genetische oder molekulare Strategien vorstellen, die dieses Schutzsystem stabilisieren. Bis dahin bleibt unsere Arbeit klar im Bereich der Grundlagenforschung.\u201c<\/p>\n

Grundlagenforschung hilft, Krankheiten urs\u00e4chlich zu verstehen<\/p>\n

Die Studie ist das Ergebnis eines \u00fcber viele Jahre gewachsenen Verbunds aus Genetik, Strukturbiologie, Stammzellforschung und Neurowissenschaften \u2013 mit mehreren Dutzend Forschenden an verschiedenen Standorten weltweit. \u201eWir haben fast 14 Jahre gebraucht, um einen kleinen bislang unbekannten strukturellen Baustein eines Enzyms mit einer schweren Erkrankung zu verkn\u00fcpfen\u201c, sagt Marcus Conrad. \u201eSolche Projekte zeigen eindr\u00fccklich, warum wir langfristig finanzierte Grundlagenforschung und internationale, multidisziplin\u00e4re Teams brauchen, um komplexe Krankheiten wie Demenz wirklich zu verstehen.\u201c<\/p>\n

\u00dcber die Forschenden<\/p>\n

Prof. Marcus Conrad ist Direktor des Instituts f\u00fcr Metabolismus und Zelltod bei Helmholtz Munich und Professor f\u00fcr Translationale Redoxbiologie an der Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen (TUM).<\/p>\n

Dr. Adam Wahida ist Post-Doktorand am Institut f\u00fcr Metabolismus und Zelltod bei Helmholtz Munich.<\/p>\n

Dr. Svenja Lorenz ist Post-Doktorandin am Institut f\u00fcr Metabolismus und Zelltod bei Helmholtz Munich.<\/p>\n

Dr. Tobias Seibt ist Facharzt f\u00fcr Innere Medizin und Nephrologie am LMU Klinikum M\u00fcnchen.<\/p>\n

\u00dcber Helmholtz Munich<\/p>\n

Helmholtz Munich ist ein biomedizinisches Spitzenforschungszentrum. Seine Mission ist, bahnbrechende L\u00f6sungen f\u00fcr eine ges\u00fcndere Gesellschaft in einer sich schnell ver\u00e4ndernden Welt zu entwickeln. Interdisziplin\u00e4re Forschungsteams fokussieren sich auf umweltbedingte Krankheiten, insbesondere die Therapie und die Pr\u00e4vention von Diabetes, Adipositas, Allergien und chronischen Lungenerkrankungen. Mittels k\u00fcnstlicher Intelligenz und Bioengineering transferieren die Forschenden ihre Erkenntnisse schneller zu den Patient:innen. Helmholtz Munich z\u00e4hlt rund 2.500 Mitarbeitende und hat seinen Sitz in M\u00fcnchen\/Neuherberg. Es ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, mit mehr als 43.000 Mitarbeitenden und 18 Forschungszentren die gr\u00f6\u00dfte Wissenschaftsorganisation in Deutschland. Mehr \u00fcber Helmholtz Munich (Helmholtz Zentrum M\u00fcnchen Deutsches Forschungszentrum f\u00fcr Gesundheit und Umwelt GmbH): www.helmholtz-munich.de\n <\/p>\n

Contact for scientific information:<\/p>\n

Prof. Marcus Conrad ist Direktor des Instituts f\u00fcr Metabolismus und Zelltod bei Helmholtz Munich und Professor f\u00fcr Translationale Redoxbiologie an der Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen (TUM). Kontakt: marcus.conrad@helmholtz-munich.de<\/p>\n

Original publication:<\/p>\n

Lorenz et al., A fin-loop-like structure in GPX4 underlies neuroprotection from ferroptosis, Cell (2026), https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.cell.2025.11.014<\/a><\/p>\n

Images<\/b><\/p>\n

\"Im<\/a>
\n
Im Labor gez\u00fcchtete Gehirnzellen aus humanen Stammzellen: Farbstoffe markieren typische Merkmale kor …<\/a><\/p>\n

Copyright: \u00a9Tanja Orschmann & Svenja Lorenz<\/p>\n

\n Criteria of this press release:
<\/strong>
\n Journalists, Scientists and scholars
Biology, Medicine
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German\n <\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\n
\n Back<\/a>\n <\/dd>\n<\/dl>\n

<\/p>\n