Rund 15 Prozent der Parkinson-Fälle sind auf einen genetischen Hintergrund zurückzuführen, beim welchem am häufigsten Mutationen in den Parkin- und PINK1-Genen auftauchen. Die Aufdeckung zellulärer Mechanismen, die durch diese Mutationen verändert werden, ist daher entscheidend für die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze. In einer Studie analysierten die Forscher das Blutserum von 245 Teilnehmern aus zwei unabhängigen Kohorten und zeigten, dass Patienten mit Mutationen in den Parkin- oder PINK1-Genen einen erhöhten Spiegel an zirkulierender mitochondrialer DNA und Interleukin 6 (IL6) aufweisen.
Mangel an Parkin- oder PINK1-Proteinen
Die Ergebnisse zeigen, dass ein Mangel an Parkin- oder PINK1-Proteinen, der durch eine Mutation des entsprechenden Gens verursacht wird, zu einer Beeinträchtigung der Mitophagie führt. Diese Dysfunktion auf Mitochondrienebene bewirkt die Freisetzung von mitochondrialer DNA, wodurch Entzündungsreaktionen und ein Anstieg des Interleukin 6-Spiegels im Blut ausgelöst werden. Es wird angenommen, dass IL6 beim Erreichen des Gehirns eine Rolle bei der Neurodegeneration spielt.
„Unsere Studie legt nahe, dass die Behandlung mit entzündungshemmenden Arzneimitteln das Potenzial hat, den Verlauf der Parkinson-Krankheit zu lindern, zumindest bei Patienten mit Mutationen im Parkin- oder PINK1-Gen“, erklärt Prof. Anne Grünewald, Leiterin der Gruppe Molekulare und Funktionelle Neurobiologie am LCSB und einer der beiden leitenden Autoren der Studie.
Durch die Untersuchung des Unterschieds zwischen Patienten, die eine Parkin- oder PINK1-Mutation entweder auf einem (heterozygoten) oder auf beiden Chromosomen tragen, zeigten die Forscher auch, dass die Überwachung des Niveaus der systemischen Entzündung im Blut als Biomarker für diese genetischen Formen der Parkinson-Krankheit verwendet werden kann.
Heterozygote Mutationen als Risikofaktor
Während Patienten mit Mutationen in beiden Chromosomen im Vergleich zu heterozygoten Patienten einen erhöhten Interleukin 6-Spiegel aufwiesen, zeigten letztere im Vergleich zu gesunden Kontrollen immer noch einen signifikanten Anstieg. „Dies zeigt uns, dass auch heterozygote Mutationen einen starken Risikofaktor für den Ausbruch der Parkinson-Krankheit darstellen“, erklärt Prof. Grünewald.
„Noch bevor die Krankheit bei diesen heterozygoten Trägern ausgebrochen ist, können wir sie möglicherweise frühzeitig erkennen, indem wir die Konzentration von IL6 im Serum überwachen.“ In ähnlicher Weise zeigte die Studie, dass das Niveau der zirkulierenden mitochondrialen DNA als Marker für das Fortschreiten der Krankheit für heterozygote Parkin / PINK1-Mutationsträger dienen kann.
Prof. Grünewald fasst zusammen: „Unsere Ergebnisse haben einen hohen Wert für potenzielle klinische Anwendungen, seien es Biomarker im Patientenserum um den Krankheitszustand zu verfolgen, oder auch neue therapeutische Ansätze, die auf die angeborene Immunantwort bei der Parkin / PINK1-assoziierten Parkinson-Krankheit abzielen.“
Quelle: Universität Luxemburg – Université du Luxembourg
Originalpublikation: Max Borsche et al.; Mitochondrial damage-associated inflammation highlights biomarkers in PRKN/PINK1 parkinsonism; Brain, 2020, DOI: https://doi.org/10.1093/brain/awaa246
