Kürzlich ist dem Rotterdam medical college ein Durchbruch gelungen.

Der wissenschaftliche Artikel (PDF) zu diesem Durchbruch wurde am 28.1.2007 als "Brief communication" in der wissenschaftlichen Zeitschrift "Nature Neuroscience" publiziert.

Dieser untenstehende Artikel beschreibt ihre Entdeckungen in einfachen Worten (Artikel ursprünglich publiziert in Niederländisch in "Contactblad Prader-Willi/Angelman Vereiniging Nr 22 autumn 2006").

Die blockierte Bremse auf CaM-Kinase im Angelman Syndrom

Das Angelman Syndrom (AS) ist eine angeborene Störung, die durch das Fehlen eines kleinen Teiles DNA am Chromosom 15 von der Mutter verursacht wird. Warum gerade von der Mutter? Der Teilbereich 15q11-13 am Chromosom ist „imprinted“, was bedeutet dass nur entweder das Chromosom von der Mutter oder vom Vater verwendet wird. Im Gehirn wird nur der Teilbereich 15q11-13 von der Mutter verwendet. Wenn dieser Teil fehlt, arbeitet das Gehirn nicht optimal, da wichtige Informationen über die Generierung von Proteinen fehen.

Da nur der Hippocampus und das Kleinhirn (Cerrebellum) diesen Teil des Chromosoms verwenden ist nicht das gesamte Gehirn betroffen. Der Hippocampus ist sowohl für das Lernen als auch für das Gedächtnis notwendig - das Kleinhirn wird für die Motorik verwendet. Was sind die Folgen des Fehlens der Information in diesen Teilen des Gehirns?

Für den Hippocampus: schwere geistige Behinderung und Epilepsie
Für das Kleinhirn: Bewegungs- und Gleichgewichtsstörungen

Scheinbar ist dieser Teil des Chromosoms 15q11-13 sehr wichtig. Wir wissen, dass das Gen Ube3a daraufliegt, aber wir wissen nicht was es dort macht....

Für die Studien werden Mäuse verwendet, die das Ube3a Gen nicht mehr haben und somit vom Angelman Syndrom betroffen sind. Anhand von klinischen Tests werden diese Mäuse mit normal entwickelten Mäusen verglichen. Auf diese Weise wurde entdeckt, dass durch die Abwesenheit von Ube3a negative Einflüsse auf das CaM-Kinase Protein hat.

CaM-Kinase ist ein sehr wichtiges Protein, dass dafür sorgt, dass Nervenzellen Neuronen) einander stimulieren können. Da sowohl zu wenig als auch zuvielCaM-Kinase Aktivität nicht gut ist,, gibt es eine „Bremse“ und ein „Gaspedal“ auf diesem Protein. Bei Tests wurde entdeckt, dass bei AS Mäusen diese Bremse auf der CaM-Kinase hängen bleibt. Hierdurch können die Neuronen einander nicht stimulieren. Um zu sehen ob dies auch die Ursache für die wichtigsten Symptome, die im Angelman Syndrom vorliegen ist, wurden die AS Mäuse mit Mäusen, die eine Veränderung in der CaM-Kinase haben, gekreuzt. Diese Veränderung in der CaM-Kinase bewirkt, dass die Bremse nicht mehr so gut funktioniert.

Die größte Übereinstimmung zwischen Mäusen mit AS und Patienten mit AS sind: Epilepsie, Bewegungsstörungen und geistige Behinderung. Dies sind auch die Kennzeichen, die an den Mäusen getestet wurden. Auf diese Weise zeigte sich, dass die Anzahl der Epilepsie Anfälle der gekreuzten AS/CaM-Kinase Mäuse viel seltener auftritt, als bei AS Mäusen.

Bei einem diesen Tests wurde festgestellt, dass Mäuse mit einer dauerhaften Bremse (AS Mäuse) weniger lange auf einem drehenden Balken laufen können. Im Vergleich dazu können Mäuse mit einer Bremse, die nicht mehr so gut funktioniert (CaM-Kinase Mäuse)sogar viel länger auf dem Balken laufen und als man diese zwei wieder kreuzt dann wieder eine „normale“ Maus zurück erhält (AS/CaM-Kinase).

Zuletzt haben wir festgestellt, dass die AS Mäuse Probleme haben mit dem Finden einer Plattform, die unter dem Wasser versteckt ist. Auch dies war durch das Kreuzen mit den CaM-Kinase Mäusen zu lösen.

Menschen mit AS haben eine Vorliebe für Wasser. Könnte dies eine Erklärung sein kann warum AS Mäuse nicht zur Plattform schwimmen? Nein, als die Plattform für die Mäuse sichtbar gemacht wurde, konnten die AS Mäuse genauso schnell zur Plattform schwimmen wie die Mäuse aus der Kontrollgruppe.

Diese Untersuchungen haben gezeigt, dass wichtige Symptome des Angelman Syndroms direkt durch das zuviel gebremste CaM-Kinase verursacht werden.

Was hilft diese Erkenntnis? Wenn man begreift wie die Symptome des Angelman Syndroms entstehen, kann man in der Zukunft Medizin entwickeln werden, die bestimmte Aspekte dieser Syndroms weniger schwerwiegend machen. So weit ist die Entwicklung noch lange nicht, aber ein wichtiger erster Schritt ist gesetzt.

Untersucher:
Drs. Geeske van Woerden
Dr. Ype Elgersma
Erasmus medical college, Abteilung Neurowissenschaften

links Drs. Geeske van Woerden, rechts Dr. Ype Elgersma

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Ein weiterer interessanter Artikel zum Thema Forschung von Dr. Elgersma ist im "Hersen Magazine" im März erschienen. Die deutsche Übersetzung können sie hier lesen.