Rolle der miRNAs im Verlauf der Alzheimer-Krankheit

Projektdetails:

Thematik: Grundlagenforschung
Förderstatus: abgeschlossen
Art der Förderung: Pilot Projekt
Institution: Universitätsklinikum Freiburg, Institut für Psychiatrie und Psychotherapie
Projektleiter: Dr. Harsharan Singh Bhatia
Laufzeit: 01. November 2013 - 31. Oktober 2015
Fördersumme: 40.000,00 Euro
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Projektbeschreibung

Dr. Harsharan Singh Bhatia vom Universitätsklinikum Freiburg befasst sich mit sogenannten „miRNAs“. Diese Ribonukleinsäuren könnten eben jene Gene steuern, die für die Aktivierung von Mikrogliazellen verantwortlich sind. Mikrogliazellen wiederum können entzündungshemmend wirken und somit Nervenzellen im Gehirn schützen.

Hintergrund
Neben den Nervenzellen befinden sich im menschlichen Gehirn die sogenannten „Mikrogliazellen“. Diese sind sehr beweglich und funktionieren als „Ordnungshüter“. Bei einer Verletzung oder abnormalen Aktivität im Gehirn werden sie sofort eingeschaltet, um die Nervenzellen zu schützen. Mikrogliazellen setzen dabei Wirkstoffe frei, die – je nach Menge – sowohl einen schützenden (z.B. entzündungshemmenden) als auch einen schädigenden Effekt haben können.

Forschungsansatz
Wer in jungen Jahren mit entzündungshemmenden Arzneimitteln behandelt worden ist, hat ein geringeres Risiko an Alzheimer zu erkranken. Das können Forscher durch statistische Daten belegen. Der Grund dafür ist aber noch nicht geklärt. Eine entscheidende Rolle  könnten kleine, nicht-kodierende RNAs (Ribonukleinsäuren) spielen. Der Fachmann kennt sie unter dem Begriff „microRNA“,  abgekürzt auch „miRNA“ oder „miR“. Hierbei handelt es sich um Säuren, denen eine wichtige Rolle bei der Steuerung von Genen (Genregulation) zukommt. Vermutet wird eine mögliche Beteiligung dieser miRNAs an der Regulation von Genen, welche für die Aktivierung der (entzündungshemmenden) Mikrogliazellen verantwortlich sind.

Forschungsziel
Welche Rolle die miRNAs im Verlauf der Alzheimer-Krankheit spielen, ist derzeit noch weitgehend unbekannt. Das möchte Dr. Harsharan Singh Bhatia vom Universitätsklinikum Freiburg in diesem Forschungsprojekt ändern. Ziel ist es, herauszufinden, wie entzündliche Gene unter aktivierten Mikrogliazellen und unter normalen Bedingungen reguliert, also gesteuert, werden.

Abschlussbericht

Was konnte Dr. Bhatia herausfinden?
Dr. Bhatia und sein Team haben die Expression (Herstellung) von miRNAs in aktivierten Mikrogliazellen untersucht und mit nicht aktivierten Mikrogliazellen (Kontrollzellen) verglichen. Durch die Aktivierung von Mikrogliazellen wurde gewissermaßen eine Entzündung des Gehirns in der Zellkultur simuliert. Unterschiede konnte er besonders in der Expression der drei miRNAs miR‑15a, miR-16‑1 und miR‑26a feststellen. Es wurde nachgewiesen, dass diese miRNAs die Expression der Proteine IL-6 und TNF regulieren. Diese Proteine nehmen in der Immunabwehr bei Entzündungen eine wichtige Rolle ein, auch im Gehirn.

Wie geht es jetzt weiter?
Nun wird der Mechanismus untersucht, um zu sehen, wie genau die drei miRNAs diese Proteine regulieren. Möglicherweise können diese miRNAs als Biomarker für den Verlauf der Alzheimer-Krankheit dienen.

Verwendung der Fördermittel

Ein Großteil der Fördersumme soll für Personalkosten aufgewendet werden (37.260 Euro). Die Summe von 2.740 Euro fließt in Labormaterialien wie die Ausstattung für RNA-Isolierung.

Wissenschaftliche Publikationen auf Basis des Projekts

Kumar, A., Bhatia, H. S., Pinheiro de Oliveira, A. C. and Fiebich, B. L. (2015). microRNA-26a modulates inflammatory response induced by toll-like receptor 4 stimulation in microglia. Journal of Neurochemistry, (135) 1189-1202.

Pinheiro de Oliveira, A. C., Yousif, N. M., Bhatia H. S., Hermanek, J., Huell, M. and Fiebich, B. L (2016). Poly(I:C) increases the expression of mPGES-1 and COX-2 in rat primary microglia. Journal of Neuroinflammation, 13:11.

H. S. Bhatia, J. Baron, S. Hagl, G. P. Eckert and B. L. Fiebich (2016). Rice bran derivatives alleviate microglia activation: possible involvement of MAPK pathway. Journal of Neuroinflammation, 13:148.

Foto Dr. Bhatia: Wolf R. Ussler


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