Der ER – Mitochondrien – Kalzium – Zyklus und Organellfehlfunktion in der Pathophysiologie der Amyotrophen Lateralsklerose

Zusammenfassung

Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine neurodegenerative Erkrankung, die durch einen fortschreitenden Verlust von Motoneuronen des Kortex und des Rückenmarks bestimmt ist. Die Ursache ist auf zellulärer Ebene nach wie vor unklar. Es gibt Hinweise, dass eine Störung der Kalziumhomöostase und der Proteinfaltung wesentlicher Bestandteil des Erkrankungsprozesses sind. In dieser Arbeit bewerten wir aktuelle Befunde zum Zusammenspiel zwischen Mitochondrien und dem Endoplasmatischen Retikulum bei ALS im ER-Mitochondrien-Kalziumzyklus (ERMCC) sowie dessen Bedeutung für Kalzium-Signalwege und oxidativen Stress. Weiterhin beschreiben wir eine mögliche pharmakologische Beeinflussung des ERMCC auf Ebene der molekularen Bestandteile und deren Bedeutung für therapeutische Ansätze.

Abstract

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease characterized by progressive loss of upper and lower motor neurons. Although the etiology remains unclear, disturbances in calcium homeostasis and protein folding are essential features of neurodegeneration in this disorder. Here, we review recent research findings on the interaction between endoplasmic reticulum (ER) and mitochondria, and its effect on calcium signaling and oxidative stress. We further provide insights into studies showing evidence that structures of the ER mitochondria calcium cycle (ERMCC) serve as a promising target for therapeutic approaches for treatment of ALS.

Schlüsselwörter

Amyotrophe Lateralsklerose - ER-Stress - Proteinfehlfaltung - Kalziumdysregulation - SOD1 - TDP-43 - Mitochondrien - oxidativer Stress

Key words

amyotrophic lateral sclerosis - ER stress - protein misfolding - calcium dysregulation - SOD1 - TDP-43 - mitochondria - oxidative stress