Es handelt sich dabei um eine neurologische Erkrankung, die allmählich immer weiter fortschreitet. Sie beginnt mit einer Funktionsstörung innerhalb der Substantia nigra, einem im Mittelhirn liegenden Bereich von Nervenzellkernen. Die Substantia nigra gehört funktionell zu den Basalganglien – unterhalb der Großhirnrinde gelegenen Kerngebieten, die für die Steuerung willkürlicher und unwillkürlicher Bewegungen wichtig sind. Beim Morbus Parkinson sterben in der Substantia nigra diejenigen Nervenzellen ab, die den Botenstoff Dopamin produzieren. Die durch diesen Dopaminmangel hervorgerufenen klassischen Krankheitssymptome des Morbus Parkinson wie Bewegungsarmut, Ruhetremor, Muskelsteifheit sowie Gang- oder Gleichgewichtsstörungen werden allerdings erst offensichtlich, wenn bereits die meisten dieser dopaminergen Zellen ausgefallen sind.
Wissenschaftlichen Untersuchungen zufolge sind an der Ausprägung einer Parkinson-Variante, die bereits bei jungen Menschen auftritt, zwei Gene unmittelbar beteiligt: Das Gen PINK1, das die mitochondriale Serin/Threonin-Proteinkinase PINK1 (PTEN-induced putative kinase 1) codiert; diese Kinase kommt wohl in der Regel dann zum Einsatz, wenn die Mitochondrien – Zellorganellen, die Energie für die Zelle bereitstellen – ihre Funktion aufgrund von zu allzu großem Stress nicht mehr richtig erfüllen können. Auch das Gen PARK2, das das Protein Parkin exprimiert, scheint beteiligt zu sein. Welche Funktion Parkin hat, ist noch unklar, man weiß allerdings, dass es zum Ubiquitin-Proteasom-System gehört; dieses sorgt in einem autophagozytotischen Prozess dafür, dass zelleigenes Material abgebaut wird und nur Proteine mit einer ihrer Funktion entsprechenden Primär- und Tertiärstruktur in der Zelle verbleiben. Dieser Abbauprozess, dem sowohl falsch gefaltete Proteine als auch ganze Zellorganellen zum Opfer fallen, trägt dazu bei, ein Gleichgewicht zwischen der Produktion neuer und dem Abbau alter Zellbestandteile aufrecht zu erhalten.
Dr. Ana Djarmati vom Universitätsklinikum Schleswig-Holstein hält eine Fehlfunktion der Mitochondrien für einen wesentlichen Schritt auf dem Weg zu Ausprägung der Parkinson-Erkrankung. Die bisher bekannten Fakten über die Beteiligung der beiden Gene stammen aus nicht-neuronalen Systemen. In ihrem Forschungsprojekt klärt sie nun, wie es zu Störungen in der „Qualitätskontrolle“ mitochondrialer Proteine bei Parkinson-Patienten kommt und welche Rolle das Protein Parkin bei der Eliminierung fehlerhafter Mitochondrien spielt. Diesen Fragen geht Dr. Djarmati an Modellsystemen nach, die sich für die Beantwortung dieser Fragestellung besser eignen. Ihr stehen Fibroblasten von Parkinson-Patienten zur Verfügung, die kein Parkin oder nur defekte Formen dieses Proteins bilden. Mithilfe dieser Fibroblasten verschafft sie sich einen Überblick darüber, welche Proteine bei der Autophagozytose mit dem Protein Parkin kooperieren. Dazu werden sämtliche Proteine aus den Mitochondrien dieser Zellen erfasst und es wird untersucht, ob dabei bestimmte Proteine weniger, stärker oder überhaupt nicht exprimiert werden. Aufgrund dieser Befunde sowie aufgrund von Struktur- und Homologiestudien und mithilfe von biochemischen, immunologischen und zellbiologischen Verfahren wird dann genauer eruiert, welche Funktion die mit Parkin reagierenden Kandidatengene haben.