Parkinsonartige Symptome aufgrund erblicher Manganvergiftung
Röntgenbasierte Studie enthüllt einen zentralen Mechanismus bei bestimmten erblichen parkinsonartigen Erkrankungen.
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Datum:28.01.2019
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Autor:T. Zoufal (mh/ktg)
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Quelle:Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Die Vergiftung mit Mangan, das in geringen Konzentrationen lebenswichtig ist, kann ein symptomatisches Parkinsonsyndrom auslösen. Untersuchungen bei DESY sowie an der Europäischen Synchrotron-Strahlungsquelle ESRF in Grenoble zeigen detailliert, wie die Vergiftung mit dem Metall Mangan in der Zelle abläuft.
Das Mangan sammelt sich demnach bei einem speziellen Gendefekt im sogenannten Golgi-Apparat in der Zelle an. „Ein genaues Verständnis dieser Manganvergiftungen ist ein entscheidender Schritt, um eine mögliche Therapie entwickeln zu können“, betont Richard Ortega von der Universität Bordeaux. Die Forscher um Ortega hatten eine Mutation im Gen SLC30A10 untersucht, die zuvor bei einer Reihe von familiären Parkinsonismusfällen aufgefallen war und offensichtlich zu vererbten Erkrankungen führen kann.
Die Wissenschaftler wollten herausfinden, wo sich das Mangan in der Zelle genau ansammelt. „Mit einem feinen Röntgenstrahl, der das Metall fluoreszieren lässt, haben wir eine Vielzahl mutierter und unmutierter Zellen abgerastert“, berichtet Ko-Autorin Kathryn Spiers von der Messstation P06 an DESYs Röntgenlichtquelle PETRA III, wo die ersten Untersuchungen stattgefunden haben. Dabei leuchtete Mangan vor allem im Golgi-Apparat mutierter Zellen auf.
Der Golgi-Apparat ist eine Zell-Organelle und funktioniert wie eine Versandzentrale für Proteine: Sie empfängt die Eiweißmoleküle aus dem Endoplasmatischen Retikulum, baut manche davon noch etwas um und versieht sie mit einer Art Adressaufkleber für den Transport. Verschickt werden die Proteine dann in kleinen Bläschen, den sogenannten Vesikeln.
Weitere Untersuchungen zeigten, dass sich das Mangan vor allem in den Transportvesikeln anreichert. Die Forscher vermuten, dass dadurch insbesondere der Proteintransport aus der Zelle hinaus gestört und so die Nervenfunktion beeinträchtigt wird, was zu den beobachteten parkinsonartigen Symptomen führt.
Zur Originalpublikation in ACS Chemical Neuroscience.
