Das Gen GBA1 kodiert ein Enzym, das Fettmoleküle in der Zelle verstoffwechselt. In der Zellmembran haben Fettmoleküle die Funktion, Proteine in einer bestimmten Art und Weise zusammenzuhalten. Mutiert das Gen, ändert sich die Zusammensetzung der Fettmoleküle in der Zellwand und es kommt es zu einer vermehrten Fettbildung in den Zellen. Die Forscher vermuten, dass die Fettmengen dazu führen, dass Proteinfragmente (alpha-Synucleine) im Gehirn zusammenkleben und die sogenannten "Lewy-Körper" bilden. Dadurch werden Lernen, Verhalten und Bewegungsfähigkeit beeinträchtigt.

 

In gesunden Zellen gibt es ebenfalls alpha-Synukleine. Jedoch verbinden sich einzelne Proteine zu Vierergruppen, den so genannten Tetrameren, wodurch sie gegen eine Aggregation im Gehirn resistenter sind. Bei der Parkinsonerkrankung kleben jedoch einzelne alpha-Synukleine an den Zellmembranen zusammen und machen es so den Neuronen unmöglich, richtig miteinander zu kommunizieren. Die alpha-Synuclein-Tetramere können nicht mehr an Ort und Stelle gehalten werden und wirken sich in der Zelle schädigend aus.

 

Für ihre Untersuchungen verwendeten die Wissenschaftler humane Neuronenzellen, die sie mit der CRISPR-Cas9-Technologie genetisch veränderten. Sie mutierten GBA1 künstlich und beobachteten, dass ein Fettmolekül genannt Glucoseramid erhöht auftrat. Gleichzeitig verringerte sich die Anzahl der Synuclein-Tetramere. Sie behandelten die Zellen mit Miglustat und konnten damit diesen Prozess stoppen. Miglustat ist ein Arzneistoff, der in der Therapie zweier selten vorkommender erblicher Stoffwechselerkrankungen verwendet wird.

 

Die Wissenschaftler nehmen an, dass erhöhte Mengen von Glucoseramid die Fettmoleküle in der Membran destabilisieren und dadurch die alpha-Synuclein-Tetramere zerfallen.