Dass sich die falsch gefalteten Eiweiße im Gehirn bei Alzheimer anlagern, ist schon lange bekannt. Dazu gehört auch das Amyloid-β-Protein, was Ziel vieler Therapieansätze gegen Alzheimer ist. Doch wie genau sich die Eiweiße zu Fasern zusammenlagern, den sogenannten Fibrillen, war bisher nicht bekannt. Mithilfe eines Rasterkraftmikroskops konnten Forschende erstmals stundenlang dabei zusehen, wie sich die Fibrillen bilden.
Stundenlange Beobachtungen der Fibrillen
Dank der neuen Methode können die Proteine unverändert beobachtet werden. Bei anderen Methoden, beispielsweise Färbetechniken, lässt sich eine Veränderung der Proteinstrukturen nicht ausschließen, wodurch keine aussagekräftigen Ergebnisse möglich sind. Sie werden in einer Salzlösung bei Raumtemperatur untersucht und kommen damit den physiologischen Bedingungen im menschlichen Körper näher.
Das Rasterkraftmikroskop konnte damit die weniger als zehn Nanometer großen Fibrillen präzise abbilden und den Prozess ihrer Bildung darstellen. Dank molekularer Modellrechnungen verglichen die Forschenden ihre Beobachtungen und ermittelten so einige Subtypen, darunter auch die sogenannten „Superspreader“. Sie zeichnen sich durch ihre besonders hohen katalytischen Fähigkeiten an Kante und Oberfläche aus. Hier können sich weitere der toxischen Moleküle anlagern und es bilden sich neue Fibrillen von diesen Keimstellen aus. Diese Superspreader-Fibrillen sind offenbar für die Verbreitung der Krankheit im Gehirngewebe verantwortlich.
Durch die Erkenntnis, wie sich die Fibrillen bilden und weiter verbreiten, erhoffen sich die Forschenden neue Möglichkeiten, das Voranschreiten von Demenzerkrankungen beobachten oder schon frühzeitig diagnostizieren zu können.
Quelle: idw
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