Gliafibrilläres saures Protein (GFAP) gehört zu einer Gruppe von Proteinen, die die Bausteine der sogenannten Zwischenfilamente bilden. In Astrogliazellen finden sich Zwischenfilamente, die zur Aufrechterhaltung des Gehirns und des Rückenmarks beitragen. Es wird angenommen, dass Astrogliazellen eine wichtige Rolle bei der Bildung von Myelin spielen, das es Impulsen ermöglicht, entlang der Nerven zu gelangen, und sie helfen, die Blut-Hirn-Schranke zu schaffen, die steuert, welche Substanzen aus dem Kreislauf in das Gehirn gelangen. Wenn die Gene für das saure Glia-Fibrillen-Protein fehlerhaft sind, hat GFAP eine abnormale Struktur. Dies kann zur sogenannten Alexander-Krankheit führen, einer seltenen Erkrankung, bei der das Gehirngewebe allmählich zerstört wird.
Innerhalb von Astrogliazellen im Zentralnervensystem vereinigen sich eine Reihe von fibrillären sauren Proteinmolekülen der Glia, um jedes Zwischenfilament zu bilden. Proteinstränge zwischen den Filamenten bilden zusammen, um Netzwerke zu bilden, die Teil des Skeletts einer Astrogliazelle sind und ihr ermöglichen, richtig zu funktionieren und ihre Form beizubehalten. Es wird angenommen, dass Astrogliazellen die Zellen, die die Nerven umgeben, beeinflussen und ihnen ermöglichen, eine Art Fett namens Myelin zu produzieren, das eine isolierende Hülle bildet.
Wenn eine genetische Störung Mutationen im Gen für das gliale fibrilläre saure Protein verursacht, kann dies zur Produktion von abnormalem GFAP führen. Es wird angenommen, dass das fehlerhafte fibrilläre saure Protein der Glia den normalen Prozess der Bildung von Zwischenfilamenten verhindert und sich abnormales GFAP in Zellen ansammelt. Bei der Alexander-Krankheit erscheinen Ansammlungen von Proteinen, die als Rosenthal-Fasern bekannt sind, in Astrogliazellen. Es wird angenommen, dass das fibrilläre saure Gliaprotein zu dieser Faserbildung beiträgt. Die Astrogliazellen funktionieren nicht mehr richtig und das Myelin wird abnormal.
Bei der Alexander-Krankheit bedeutet ein Myelinverlust, dass Nervenimpulse nicht richtig übertragen werden. Die Erkrankung kann sich im Säuglings-, Kindes- oder Erwachsenenalter entwickeln. Die sogenannte infantile Form ist die häufigste, mit Symptomen und Anzeichen, die in den ersten beiden Lebensjahren beobachtet werden. Eine Vergrößerung des Gehirns und des Kopfes, Steifheit der Gliedmaßen, Krampfanfälle und geistige Beeinträchtigung können auftreten. Die juvenile und erwachsene Alexander-Krankheit ist mit Krampfanfällen, schlechter Koordination und Schwierigkeiten beim Sprechen und Schlucken verbunden.
Während die meisten Patienten mit der Alexander-Krankheit eine Mutation im Gen für das saure Gliafibrillenprotein aufweisen, wird die Erkrankung nicht immer vererbt. Obwohl der Zustand tödlich ist und es keine Heilung gibt, sind die Aussichten für Menschen mit Alexander-Krankheit ziemlich unterschiedlich. Der infantile Typ der Krankheit verläuft normalerweise innerhalb von sechs Jahren tödlich, aber Patienten mit anderen Formen überleben typischerweise länger, manchmal jahrzehntelang.