Kalzium-Konzentration, Interleukin-1 und Neurodegeneration

Projektdetails:

Thematik: Grundlagenforschung
Förderstatus: abgeschlossen
Art der Förderung: Standard Projekt
Institution: Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physiologie
Projektleiter: Prof. Dr. Olga Garaschuk
Laufzeit: 01. November 2014 - 31. Oktober 2016
Fördersumme: 80.000,00 Euro
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Projektbeschreibung

Bei der Alzheimer-Krankheit weisen bestimmte Zellen im Gehirn stark erhöhte neuronale Aktivität auf. Diese Hyperaktivität verursacht eine Erhöhung der intrazellulären Kalzium-Konzentration im Inneren der Zellen und scheint zur Degeneration der Nervenzellen zu führen. Der genaue Mechanismus sowie Wege zur Unterbrechung dieses Verlaufs sollen erforscht werden.

Hintergrund

Bei der Alzheimer-Krankheit kommt es zu amyloiden Plaque-Ablagerungen im Gehirn und zur Aktivierung der Mikroglia, das sind zum Immunsystem gehörende Fresszellen. Außerdem kommt es zu einer Beeinträchtigung des Gedächtnis- und des Orientierungsvermögens. Die Gruppe um Olga Garaschuk konnte im Mausmodell nachweisen, dass insbesondere in der unmittelbaren Umgebung der giftigen Amyloid-Plaques die Kalzium-Konzentrationen in Mikroglia und Neuronen krankhaft erhöht sind. Beide Zellarten sind dabei hyperaktiv.

Forschungsansatz

Es wird vermutet, dass diese erhöhte Kalzium-Konzentration in den Mikroglia in mehreren Stufen zur Freisetzung von Interleukin-1 führt. Dies ist ein Botenstoff, der seinerseits neuronale Hyperaktivität und Neurodegeneration auslösen kann.

Im Mausmodell sollen nun sowohl der Mechanismus, der zur erhöhten Ausschüttung von Interleukin-1 führt, als auch die weiteren Folgen davon analysiert werden. Zudem soll die Wirksamkeit von Substanzen untersucht werden, die die Freisetzung des Interleukin-1 verhindern können. Dabei sollen Medikamente zum Einsatz kommen, die bereits für die Behandlung von Patienten zugelassen sind.

Forschungsziel

Dieses Projekt liefert neue grundlegende Erkenntnisse über die Entstehung der Hyperaktivität und Degeneration der Nervenzellen bei der Alzheimer-Erkrankung. Sollten die eingesetzten Substanzen erfolgreich das Kalzium-Ungleichgewicht sowie die neuronale Hyperaktivität lindern, können sie langfristig auch in der Alzheimer-Therapie eingesetzt werden.

Verwendung der Fördermittel

60.000 Euro sind für Personal veranschlagt, 18.000 Euro sollen in Laborbedarf und Verbrauchsmaterialen wie Pipetten, Filter, Chemikalien oder Zellkulturen fließen. Reisekosten sollen mit 2.000 Euro zu Buche schlagen.

Wissenschaftliche Publikationen auf Basis des Projekts

Askew, K., Li, K., Olmos-Alonso, A., Garcia-Moreno, F., Liang, Y., Richardson, P., Tipton, T., Chapman, M. A., Riecken, K., Beccari, S., Sierra, A., Molnár, Z., Cragg, M. S., Garaschuk, O., Perry, V. H., Gomez-Nicola, D. (2017). Coupled Proliferation and Apoptosis Maintain
the Rapid Turnover of Microglia in the Adult Brain. Cell Reports (18), 391-405.

Foto Prof. Garaschuk: Thomas Tratnik


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