Karl C. Mayer, Facharzt für Neurologie, Psychiatrie und Facharzt für Psychotherapeutische Medizin, Psychoanalyse

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Glossar Psychiatrie / Psychosomatik / Psychotherapie / Neurologie / Neuropsychologie
 

Tau Protein

Tau-Protein ist wichtiger Bestandteil des Zellskeletts. Das Zellskelett der Nervenzellen besteht aus einem hochgradig vernetzten System von Mikrofilamenten, Neurofilamenten und Mikrotubuli sowie spezifischen daran assozieierten Eiweißen. (Frölich et al, Kapitel Molekulare Pathologie des Lehrbuchs Demenz Einhäupl et al Herausgeb. Thiemeverlag 2002, Seite 87) Das Tauprotein hat dabei als Teil der Mirkotubuli eine wichtige Funktion im Transport von Zellsubstanzen innerhalb der Zelle, wie auch bei der Ausbildung von Dendriten. Tauprotein ist ein Posphoprotein ist als wichtiger Teil der neurofibrillären Bündel innerhalb der Nervenzellen identifiziert worden. Die neurofibrillären Bündel bestehen dabei aus paarigen helikalen Filamenten (PHF) aus abnorm hyperphosporyliertem Tauprotein. Beeinträchtigte Mikrotubuli stören den Golgi- Apparat. Die neurofibrillären Bündel finden sich bei der AD hauptsächlich in den Assoziationsgebieten und den Kerngebieten die am stärksten vom Krankheitsprozess beim M. Alzheimer betroffen sind. Tauprotein läßt sich bei den Erkrankten auch im Nervenwasser nachweisen, was möglicherweise ein sicherer Nachweistest zu Lebzeiten werden wird. Die diagnostische Treffsicherheit der Liquoruntersuchungen kann durch eine Kombination der beiden Marker Tau- Protein und b-42- Peptid verbessert werden. Das Tau-Protein kann inzwischen mit kommerziell erhältlichen ELISAs nachgewiesen werden. Hohes tau-Protein/erniedrigtes b42-Peptid gelten heute als wertvolle Biomarker für die sporadische (nicht erbliche) Alzheimerkrankheit. Tauprotein spielt auch bei der frontotemporalen Demenz, der Pallido-ponto-nigralen Degeneration und der progressiven supranukleären Lähmung und der primären progressiven Aphasie eine Rolle. Mutationen des Gens das das Tauprotein encodiert verursachen eine frontotemporale Demenz mit Parkinsonismus. Bei dieser Erkrankung findet sich eine schwerwiegende Ablagerung von Tau in den neurofibrillären Tangles im Gehirn, aber keine Ablagerung von Amyloid. Dies bedeutet, dass auch dort wo Tau zu schwersten Erkrankungen führt die zu tödlicher Neurodegeneration führen diese nicht von sich aus zur Amyloidablagerung führt. Ein Hinweise darauf, dass die Tauablagerung bei M. Alzheimer sekundär zur Amyloidablagerung ist. Die Tauablagerung ist also eine Folge des Ungleichgewicht zwischen Bildung und Abbau bzw. sonstiger Entfernung von Amyloid. In einer neuen Studie wurden 180 Patienten mit einer leichten kognitiven Beeinträchtigung (MCI) untersucht, davon wurden 137 lumbalpunktiert und der Liquor untersucht. Die Patienten bei denen das Risiko der Entwicklung einer Demenz bestand, wurden 4–6 Jahre nachuntersucht. 39 gesunde Individuen wurden als Kontrollgruppe genommen. Im Liquor (Nervenwasser) wurden die Konzentrationen von Amyloid1–42 (A 42), Gesamttaupotein und phosphoryliertes Tau (P-tau181) bestimmt. Im Verlauf entwickelten 57 (42%) der Patienten mit MCI eine Alzheimerdemenz, 21 (15%) entwickelten andere Formen der Demenz und 56 (41%) blieben kognitiv stabil für die beobachteten 5,2 Jahre. Eine Kombination von Gesamttaupotein und A 42 bei Aufnahme in die Studie zeigte eine Sensitivität von 95% und eine Spezifität von 83% für die frühzeitige Entdeckung einer drohenden Alzheimerdemenz bei Patienten mit MCI. Das relative Risiko eines Fortschreitens des MCI zu einer Alzheimerdemenz war bei Patienten mit MCI und pathologischen Konzentrationen von Gesamttaupotein und A 42 war sehr deutlich erhöht (hazard ratio 17,7, p= 0,0001). Die Aussagekraft dieser Untersuchung war damit deutlich höher als die aller anderen Risikofaktoren wie Alter, Geschlecht, APOE Genotyp, und Plasma- Homocystein. Die Anzahl der untersuchten Patienten in der Studie war allerdings relativ klein. Zu berücksichtigen ist außerdem, dass diese Aussagekraft lediglich für Patienten mit bereits vorhandenem MCI gilt, viele Menschen mit Alzheimerpathologie entwickeln nie eine Demenz. Eine Indikation zum Screening bei Patienten ohne kognitive Beeinträchtigung besteht bisher nicht, da es bisher auch keine entsprechenden vorbeugenden Behandlungsmethoden gibt. Oskar Hansson et al., Lancet Neurol 2006; 5: 228–34 Neurofibrilläre Bündel sind intrazellulär eingeschlossene Körperchen paarweise umeinander gewundene Filamente in einer charakteristischen Doppel-Helix-Struktur. Sie sind Überreste von zerstörten neuronalen Mikrotubuli bestehen größtenteils aus hyperphosphoryliertem Tau-Protein (Stabilisator der Mikrotubuli innerhalb der Axone). Unter dem Begriff „Tauopathien“ wird eine Gruppe von degenerativen Erkrankungen des Zentralnervensystems verstanden, die auf eine abnorme Phosphorylierung und Aggregation des Mikrotubuli-assoziierten Proteins Tau zurückzuführen sind. Bei der Alzheimerschen Erkrankung gehen die abnormen Veränderungen des Tau-Proteins mit einem langsamen, aber unaufhaltsamen Untergang bestimmter Nervenzelltypen einher. Das stereotype Ausbreitungsmuster der Veränderungen bildet die Grundlage einer neuropathologischen Stadiengliederung der Alzheimererkrankung. Bei der Alzheimer’sche Krankheit (AD) findet sich histopathologisch durch Aβ-Peptid-enthaltende Plaques, neurofibrilläre Läsionen mit hyperphosphoryliertem Tau als wesentlicher Proteinkomponente ausgelöst ein selektiver neuronaler Zellverlust. Bei hereditären Formen der AD wurden Mutationen im β-Amyloid-Precursor-Protein (APP), von dem das Aβ-Peptid durch Proteolyse abgespalten wird, identifiziert. Dadurch wurde zwischen Aβ-Produktion, Neurodegeneration und Demenz ein kausaler Zusammenhang hergestellt. Eine Taupathologie ohne amyloide Plaques wurde bei weiteren neurodegenerativen Krankheiten beschrieben, zu denen auch die mit Chromosom 17 assoziierte frontotemporale Demenz mit Parkinsonismus (FTDP-17) gehört. Während bei der AD keine Mutationen im Tau-Gen gefunden wurden, erbrachte deren Identifizierung bei der FTDP-17 den formalen Beweis, dass eine Fehlfunktion von Tau selbst zu Neurodegeneration und Demenz führen kann. Eine neue, eigenständige Tauopathie betrifft eine bestimmte Region des menschlichen Hypothalamus (Nucleus infundibularis). Dort zeigen sich erstmals geschlechtsabhängige Tau-Veränderungen, die nahezu ausschließlich ältere Männer betreffen.
 

Quellen / Literatur:

Deborah Josefson, Lumbar punctures could be used to diagnose Alzheimer’s disease, BMJ 2003; 326: 950a. [Abridged text] [Abridged PDF] [Full text NWG 3/01)

 

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