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Parkinson: Vitamin B3 hilft Nervenzellen heilen

Eine der häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen mit rund 4,1 Millionen Betroffenen weltweit ist die Parkinson-Krankheit. Zu der Erkrankung mit motorischen Einschränkungen kommt es, wenn bestimmte Nervenzellen im Gehirn absterben. Eine Therapie gibt es bislang noch nicht. Forscher an der Universität Tübingen haben jetzt aber herausgefunden, dass Vitamin B3 positiv auf die geschädigten Nervenzellen wirkt und deren Energiestoffwechsel wieder ankurbeln kann. Nun soll geprüft werden, ob die Gabe des Vitamins ein neuer Therapieansatz sein könnte.

Die Parkinson-Krankheit ist nach der Alzheimer-Krankheit die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung. Weltweit sind rund zwei Prozent der Bevölkerung über 60 Jahre betroffen – mit steigender Tendenz. Alleine in Deutschland sind 250.000 bis 280.000 Menschen erkrankt*. Typische Symptome der bislang unheilbaren Krankheit sind motorische Einschränkungen wie zittrige Hände, steife Muskeln und verlangsamte Bewegungen. Ursache hierfür ist ein Absterben von dopaminhaltigen Nervenzellen in einer bestimmten Gehirnregion, der schwarzen Substanz (Substantia nigra). Wie es dazu kommt, weiß man noch nicht genau.

Glossar

  • Adenin (Abkürzung: A) ist ein Bestandteil (eine Base) der Nukleinsäuren und ein Purin-Abkömmling.
  • Ein Gen ist ein Teil der Erbinformation, der für die Ausprägung eines Merkmals verantwortlich ist. Es handelt sich hierbei um einen Abschnitt auf der DNA, der die genetische Information zur Synthese eines Proteins oder einer funktionellen RNA (z. B. tRNA) enthält.
  • Mit dem Begriff Mutation wird jede Veränderung des Erbguts bezeichnet (z. B. Austausch einer Base; Umstellung einzelner DNA-Abschnitte, Einfügung zusätzlicher Basen, Verlust von Basen oder ganzen DNA-Abschnitten). Mutationen kommen ständig in der Natur vor (z. B. ausgelöst durch UV-Strahlen, natürliche Radioaktivität) und sind die Grundlage der Evolution.
  • Neuron ist der Fachausdruck für Nervenzelle. Diese besteht aus einem Zellkörper, einem Axon und Dendriten.
  • Stammzellen sind Zellen, die die Fähigkeit zur unbegrenzten Zellteilung besitzen und die sich zu verschiedenen Zelltypen ausdifferenzieren können. Stammzellen können aus Embryonen, fötalem Gewebe und aus dem Gewebe Erwachsener gewonnen werden. In Deutschland ist die Gewinnung embryonaler Stammzellen verboten.
  • Unter Degeneration verstehet man in einem medizinisch-biologischen Sinn die Rückbildung und den Verfall von Zellen, Geweben oder Organen.
  • Die Neurologie ist ein Teilgebiet der Medizin und befasst sich mit den Erkrankungen des Nervensystems.
  • Die Alzheimer-Krankheit (auch Morbus Alzheimer genannt) ist eine langsam fortschreitende Demenz-Erkrankung, die sich in einer immer stärkeren Abnahme der Hirnfunktionen äußert. Sie tritt vor allem im Alter auf. Die Hauptursache von Alzheimer sind intrazelluläre Ablagerungen eines Fragments des Amyloid-Vorläufer-Proteins (APP), wodurch es zu einem zunehmenden Verlust von Nervenzellen und damit der Gehirnmasse kommt. Die Betroffenen zeigen anfangs nur eine geringfügigen Vergesslichkeit. In späteren Stadien sind vor allem die Sprache, das Denkvermögen und das Gedächtnis beeinträchtigt. Im Endstadium der Krankheit kommt es schließlich zu einem vollständigen Verlust des Verstandes sowie der Persönlichkeit der betroffenen Personen.
  • Die Parkinson-Krankheit (auch: Morbus Parkinson) ist eine langsam fortschreitende degenerative Erkrankung des Gehirns. Ausgelöst wird sie durch das Absterben von Dopamin ausschüttenden Nervenzellen im Gehirn. Dadurch kommt es zu einem Mangel an Dopamin und zu einer verminderten Aktivität der sog. Basalganglien, die wichtig für die Kontrolle der Motorik sind. Die fortschreitende Störung der Motorik äußert sich in den typischen Parkinson-Symptomen Muskelstarre, Muskelzittern Bewegungsarmut, sowie Haltungsinstabilität.
  • Die Substantia nigra (=schwarze Substanz) ist ein durch einen hohen Gehalt des Farbstoffs Melanin dunkel gefärbter Bereich im Mittelhirn. Sie ist ein wichtiger Bestandteil der motorischen Schaltkreise des Gehirns und produziert große Mengen des Botenstoffs Dopamin, durch dessen Ausschüttung Signale an andere Gehirnbereiche weitergeleitet werden. Bei Parkinson-Patienten degenerieren die Nervenzellen der Substantia nigra, so dass es zu einem Dopaminmangel und damit zum Auftreten der typischen Parkinson-Symptome kommt.
  • Ein Mitochondrium ist ein von einer Doppelmembran umschlossenes Organell, das im Zellinneren der Eukaryonten vorkommt. Als "Kraftwerk der Zelle" dient es der Energiegewinnung, weshalb Zellen mit hohem Energiebedarf (z. B. Muskel- oder Nervenzellen) viele Mitochondrien enthalten.
  • Vitamine sind lebenswichtige organische Verbindungen, die mit der Nahrung aufgenommen werden müssen, da sie der Körper nicht selbst synthetisieren kann. Sie sind für die Regulation des Stoffwechsels verantwortlich, indem sie die Verwertung von Kohlenhydrate, Proteine und Mineralstoffe ermöglichen. Man unterscheidet zwischen fettlöslichen und wasserlöslichen Vitaminen. Vitamin C ist zum Beispiel für die Stärkung des Immunsystems zuständig. Ausnahme: Vitamin D kann vom Körper produziert werden, solange genug Sonnenlicht vorhanden ist.

Geschädigte Mitochondrien führen zu Parkinson

Die Juniorprofessorin Dr. Dr. Michela Deleidi erforscht an der Universität Tübingen, wie die Parkinson-Krankheit entsteht und welche Therapiemöglichkeiten es zukünftig geben könnte. © Universität Tübingen, Fotograf: Friedhelm Albrecht

Die Juniorprofessorin Dr. Dr. Michela Deleidi forscht mit ihrer Arbeitsgruppe am Hertie-Institut für klinische Hirnforschung und der Universität Tübingen bereits seit Jahren daran, wie die Parkinson-Krankheit entsteht. „Wir hatten schon vor einiger Zeit die Vermutung, dass die Energieproduktion in den betroffenen Nervenzellen gestört sein könnte – also die Mitochondrien beschädigt sein könnten“, erklärt Deleidi. „Und tatsächlich, in einer Studie fanden wir dann heraus, dass die Mitochondrien in den betroffenen Nervenzellen von Parkinson-Patienten tatsächlich nicht mehr richtig funktionieren. Dies brachte uns auf die Idee, nach einer Möglichkeit zu suchen, um einige der Mitochondrien wieder reparieren und die Funktionen verbessern zu können.“

Auf der Suche nach einer „Rettungsmöglichkeit für Mitochondrien“, wie Deleidi es nennt, stießen die Forscher dann auf das Vitamin B3. „Es ist bereits lange bekannt, dass Vitamin B3 eine Rolle in zentralen Stoffwechselprozessen spielt, und es gab auch schon Studien, die nachweisen konnten, dass der Wirkstoff an der Gesunderhaltung der Mitochondrien beteiligt ist“, berichtet die Neurologin. „So lag es für uns nahe, die Substanz auch für unsere Zwecke zu testen“.

Vitamin B3 kann Nervenzellen retten

Für ihre Versuche entnahmen die Wissenschaftler Zellen aus der Haut von Parkinson-Patienten. Und zwar von solchen Patienten, die einen Defekt im sogenannten GBA-Gen tragen. Eine Mutation in diesem Gen ist eines der Hauptrisiken, an Parkinson zu erkranken. Die Hautzellen wurden anschließend mithilfe von speziellen genetischen Manipulationstechniken in Stammzellen umgewandelt. Aus diesen wurden dann mit eigens entwickelten Protokollen Nervenzellen generiert. „Von diesen künstlichen Nervenzellen trugen alle eine der charakteristischen Mutationen im GBA-Gen“, so Deleidi. „Und bei allen diesen Zellen konnten wir auch Probleme mit den Mitochondrien und der Energiegewinnung nachweisen.“

In einem nächsten Schritt behandelten die Tübinger Wissenschaftler die geschädigten Zellen mit einer Variante des Vitamins B3. „Und erfreulicherweise konnten wir damit die meisten Abnormalitäten in den Zellen beseitigen“, berichtet die Juniorprofessorin. „Auch in Fliegen, die wir als Alterungsmodelle verwendeten, konnten wir feststellen, dass der Wirkstoff ein wirkliches Anti-Aging-Produkt ist.“ Hierfür fütterten die Forscher in einer internationalen Kooperation Fliegen der Gattung Drosophila, die ein defektes GBA-Gen trugen und dadurch motorische Abnormalitäten zeigten, mit dem Wirkstoff, um die Bildung neuer Mitochondrien anzuregen. „Und auch hier konnten wir beobachten, dass dadurch sowohl die neuronalen Funktionen als auch das Verhalten wesentlich verbessert werden konnten“, so Deleidi.

Mikroskopische Aufnahme von Nervenzellen, die aus Stammzellen von Parkinson-Patienten generiert werden © Deleidi, Universität Tübingen
Mikroskopische Aufnahme von Nervenzellen (rot) mit grün gefärbten Mitochondrien und blau gefärbten Zellkernen © Deleidi, Universität Tübingen

Nicotinamid-Ribosid verbessert zelluläre Energiegewinnung

Für ihre Versuche verwendeten die Forscher aber nicht Vitamin B3 – das Nicotinamid –, sondern eine Variante des Vitamins, Nicotinamid-Ribosid, das wiederum eine Vorstufe des Coenzyms NAD (Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid) ist – eines der wichtigsten Moleküle bei vielen Stoffwechselprozessen zur Energiegewinnung in der Zelle. „Wie wir jetzt wissen, führt die Gabe der Vitamin-B3-Variante Nicotinamid-Ribosid von außen direkt zu einer Erhöhung der intrazellulären NAD-Konzentration und damit einer wesentlichen Verbesserung vieler biologischer Prozesse wie beispielsweise der Mitochondrienfunktion und der zellulären Energiegewinnung“, erklärt die Forscherin. „So sprechen unsere Tests für die Vermutung, dass der Verlust der Mitochondrien tatsächlich eine wichtige Rolle bei der Entstehung der Parkinson-Krankheit spielt.“

Vitamin B3 als universelles Anti-Aging-Produkt?

Die Gabe von Nicotinamid-Ribosid könnte also eine Therapieoption für Parkinson-Patienten sein. „Es laufen derzeit schon mehrere klinische Tests mit gesunden Versuchspersonen und in anderen Erkrankungen mit Beteiligung der Mitochondrien, um zu testen, wie die Vitamin-B3-Variante wirkt“, sagt Deleidi. „Diese Ergebnisse wollen wir erst einmal abwarten. Was wir aber in der Zwischenzeit machen wollen, ist, den Wirkstoff in vitro und seinen Stoffwechsel noch besser zu charakterisieren. Bisherige Studien lassen zwar vermuten, dass es keine gravierenden Nebenwirkungen mit der Vitamin-Variante gibt, aber die Dosierung müsste sehr hoch sein, weil das Vitamin oral eingenommen werden muss. Ich werde oft von Patienten gefragt, ob sie den Wirkstoff nicht einfach schon einnehmen könnten, aber da sollten wir vorher noch ein paar mehr Ergebnisse haben.“

In Kooperation arbeitet die Arbeitsgruppe bereits mit der US-amerikanischen Firma ChromaDex – einem Spezialisten für Phytochemikalien – zusammen an der Optimierung des Wirkstoffes. ChromaDex hat die Tübinger Forscher auch schon während der kürzlich abgeschlossenen Studie mit Nicotinamid-Ribosid versorgt. „Was aber über unsere jetzigen Ergebnisse hinaus ziemlich wahrscheinlich ist, ist, dass unser Ansatz sich nicht nur spezifisch gegen die Parkinson-Krankheit richtet, sondern generell gegen den altersbedingten Abbau von Stoffwechselvorgängen im menschlichen Körper, wie es auch bei der Alzheimer-Krankheit, der Muskelalterung oder Augenproblemen der Fall ist“, so Deleidi. „Und je früher man dagegen vorgehen kann, desto besser. Insofern hätte Vitamin B3 im Erfolgsfall der kommenden Studien wirklich das Zeug zur neuen „Anti-Aging-Pille“.

* Quelle: dpg - Deutsche Parkinson Gesellschaft e.V.

Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/de/fachbeitrag/aktuell/parkinson-vitamin-b3-hilft-nervenzellen-heilen/