Abbildung 1: Amyotrophe Lateralsklerose
Reaktionen, die zum Untergang von Motoneuronen bei ALS führen. Glutamat wirkt auf ionotropische (AMPA: alpha-Amino-3-Hydroxy- 5-Methyl-n-Isoxazol-Proprionsäure, NMDA: N-Methyl-D-Aspartat) und metabotropische (MTR) postsynaptische Glutamatrezeptoren. Glutamat wird extrazellulär (Ez) durch den "rat glial glutamate transporter" (GLT1) entfernt. Aktivierung von Glutamatrezeptoren führt zu Ca++-Einstrom (kompensiert durch Ca++-bindende Proteine [CBP] wie Parvalbumin und Calbinidin D28k). Ca++ aktiviert mehrere Enzyme, unter anderem Nitrit-Oxid-Synthase (NOS), wodurch Nitrit-Oxid (NO) gebildet wird. NO verbindet sich, katalysiert durch freies Kupfer (Cu), mit Superoxid (O2 – entsteht im mitochondrialen oxidativen Stoffwechsel) zu Peroxinitrit (ONOO–), welches einzelne Proteine nitrosyliert und damit schädigt. Freies Kupfer wird über "copper chaperone for SOD1" (CCS) in die Superoxid-Dismutase (SOD1) eingebaut, die Superoxid in Wasserstoffperoxid (H2O2) umwandelt, welches durch die Katalase selbst in H2O und O2 gespalten wird. Endstrecke der Schädigung sind die Neurofilamente, die durch Kupfer, Peroxinitrit, Hydroxyl-Radikale und "advanced glycation end products" (AGE) geschädigt werden. Iz = intrazellulär.