Bekannte Kupferverbindung zeigt Wirksamkeit gegen für Alzheimer typische Proteinablagerungen

Die heute in der Fachzeitschrift ACS Chemical Neuroscience veröffentlichte Studie zeigt, dass die Verbindung Cu(ATSM) eine wichtige Pumpe zur Abfallbeseitigung an der Blut-Hirn-Schranke repariert – und damit einen potenziellen neuen Weg für Therapeutika eröffnet, die auf neurovaskuläre Dysfunktionen abzielen, die durch eine der weltweit häufigsten Todesursachen verursacht werden.

Alzheimer wird durch die Ansammlung toxischer Proteine namens Amyloid-beta verursacht. Normalerweise spült das Gehirn diese über die Blut-Hirn-Schranke in den Blutkreislauf aus. Bei Alzheimer schwächen sich die Pumpen, die diese schwere Arbeit verrichten – das sogenannte P-Glykoprotein (P-gp) – erheblich ab, wodurch der Abfluss verstopft wird und die toxischen Proteine im Gehirn eingeschlossen werden.

Der Hauptautor Dr. Jae Pyun vom Forschungsbereich „Drug Delivery, Disposition and Dynamics“ am Monash Institute of Pharmaceutical Sciences (MIPS), dessen Arbeit an der Studie den Abschluss seines Promotionsprojekts bildete, sagte, die Behandlung nutze erfolgreich die Blutgefäße des Gehirns, um die Konzentration toxischer Proteine zu senken, was zu positiven Auswirkungen auf das Verhalten führe.

„Dies ist die erste Studie, die zeigt, dass Cu(ATSM) die Anzahl der P-gp-Clearance-Pumpen in einem Alzheimer-Modell um 24,1 Prozent erhöhen kann, wodurch die Reparatur der Blut-Hirn-Schranke effektiv mit einer Verringerung toxischer Proteine und einer verbesserten kognitiven Funktion in Verbindung gebracht wird“, sagte Dr. Pyun.

„Durch die Verbesserung der Pumpen kann das Gehirn endlich die eingeschlossenen Abfallstoffe beseitigen. Über einen Zeitraum von 56 Tagen reduzierte die Behandlung toxisches Amyloid-beta um 42 Prozent und verbesserte das räumliche Lernvermögen um fast 44 Prozent.“

Der leitende Autor, Professor Joseph Nicolazzo, Direktor des Zentrums für die Optimierung von Wirkstoffkandidaten am MIPS, sagte, die Verbindung habe ein großes Potenzial für einen schnellen Übergang in die klinische Anwendung am Menschen, da sie bereits Sicherheitsbewertungen für andere Erkrankungen durchlaufen habe.

„Cu(ATSM) ist eine Kupferverbindung mit entzündungshemmenden und neuroprotektiven Eigenschaften, die bereits in die klinische Testphase für Erkrankungen wie Parkinson und ALS übergegangen ist“, sagte Professor Nicolazzo.

„Da klinisch nachgewiesen ist, dass eine Verringerung der Amyloidbelastung die funktionellen Ergebnisse verbessert, stützen diese präklinischen Ergebnisse nachdrücklich die Begründung für die Erprobung dieses Medikaments bei Alzheimer im frühen symptomatischen Stadium.“

Während die Verbindung die Amyloidablagerung reduzierte, sind die Forscher noch dabei, die genauen biologischen Wege zu kartieren, über die die Proteine das Gehirn verlassen. Über die Reparatur der Blut-Hirn-Schranke hinaus vermuten die Forscher, dass die Kupferbehandlung die körpereigenen Immunzellen des Gehirns, die sogenannten Mikroglia, dazu befähigen könnte, die toxischen Plaques zu verzehren und abzubauen.