Dr. Della David

Was verursacht die Alterung in multizellulären Organismen, und wie beeinflusst dies altersbedingte Krankheiten, wie zum Beispiel neurodegenerative Erkrankungen? Welche Mechanismen verhindern Protein Dysfunktion mit dem Alter?

Protein-Aggregation ist ein Hauptmerkmal von neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson, sowie systemische Amyloidose. Bei diesen Erkrankungen akkumulieren sich bestimmte Proteine und bilden dabei unlösliche Strukturen. Besonders die kleineren Zwischenprodukte, die dabei gebildet werden, haben eine toxische Wirkung auf den Organismus (Walsh et al., 2002). In jungen gesunden Lebewesen ist die Proteinhomöostase streng reguliert, um eben diese  Ansammlung von geschädigten Proteinen zu verhindern. Mit dem Alter allerdings funktioniert diese Kontrolle zunehmend schlechter. Tatsächlich entdeckten wir durch Experimente im Fadenwurm Caenorhabditis elegans, dass mehrere hundert "normale" Proteine mit Alter zur Aggregation neigen, ohne dass die Tiere spezifische Krankheiten aufweisen.

Derzeit fokussieren wir uns auf folgende Fragestellungen:

• Was ist der Einfluss der physiologischen Protein-Aggregation auf die Gesundheit des Organismus während des Alterns und im Zusammenhang mit alterbedingten Krankheiten.
• Was sind die Faktoren, welche die physiologische Protein-Aggregationen auslösen.
• Gibt es Möglichkeiten, wie wir den Organismus gegen diese Protein-Aggregation schützen können.

Der Modell-Organismus C. elegans ist dabei ideal geeignet um diese Fragen zu beantworten: Er hat eine kurze Lebensdauer und weist charakteristische Merkmale des Alterungsprozesses auf. Grundlegende molekulare Mechanismen wie Protein-Qualitätskontrolle sind zwischen C. elegans und höheren Organismen konserviert. Darüber hinaus existiert eine ganze Palette von genetischen Werkzeugen, die in C. elegans angewendet werden können. Im Labor verwenden wir genetische, biochemische und zelluläre Ansätze, fluoreszierende und konfokale Mikroskopie, sowie Massenspektrometrie.

Walsh DM, Klyubin I, Fadeeva JV, Cullen WK, Anwyl R, et al. (2002) Naturally secreted oligomers of amyloid beta protein potently inhibit hippocampal long-term potentiation in vivo. Nature 416: 535-539.