Analyse von BACE1 bei Gedächtnisvorgängen

Projektdetails:

Thematik:Ursachenforschung
Förderstatus:abgeschlossen
Art der Förderung:Standard Projekt
Institution:Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut der klinischen Neuroanatomie
Projektleiter:PD Dr. Peter Jedlicka
Laufzeit:01. November 2015 - 31. Oktober 2017
Fördersumme:80.000,00 Euro
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Um Alzheimer zu heilen, müssen wir die Ursachen der Krankheit entschlüsseln – ein langwieriger Prozess. Helfen Sie uns darum mit einer Fördermitgliedschaft.


Was wird erforscht?

Bereits im frühen Stadium der Alzheimer-Krankheit ist die Hirnregion des Hippocampus betroffen, der für das Gedächtnis sehr wichtig ist. Das Protein BACE1 (β-site APP-cleaving enzyme 1) ist an der Entstehung der Alzheimer-Krankheit beteiligt. Privatdozent Dr. Jedlicka und seine Arbeitsgruppe der Goethe-Universität in Frankfurt analysieren deshalb die Funktion von BACE1 im Hippocampus.

Wie geht Peter Jedlicka dabei vor?

Jedlicka wird die Funktion von BACE1 im Hippocampus mit Hilfe von anatomischen, biochemischen und elektrophysiologischen Techniken sowie mit Computermodellen untersuchen. Außerdem werden Mäuse, die kein BACE1 produzieren, auf die Konsequenzen dieser BACE1-Hemmung untersucht.

Was ist das Ziel des Forschungsprojekts?

Das Ziel von Jedlicka und seinem Team ist es, die gewonnenen Informationen über BACE1-Hemmer in der Entwicklung neuer möglicher Therapien der Alzheimer-Krankheit zu verwenden und somit einen Beitrag zur Medikamentensicherheit zu leisten.

Was konnte Dr. Jedlicka herausfinden?

Die Ergebnisse von Dr. Jedlicka und seinem Team machen deutlich, dass das Fehlen von BACE1 zur Störung der Bildung von Synapsen und deren Aktivierbarkeit im Hippocampus führt. Diese Effekte zeigten sich ebenfalls, wenn Peptide hinzugefügt wurden, die sich bei der BACE1-Hemmung typischerweise im Gehirn ablagern. Dadurch werden die Ergebnisse der BACE1-Hemmung untermauert. Außerdem wurden eine neue Simulationssoftware und ein neues Computermodell entwickelt, welche eine detaillierte Untersuchung von Nervenzellen im Hippocampus ermöglicht.

Wie geht es jetzt weiter?

Die bereits gewonnenen experimentellen Daten sind für die Verwendung von BACE1-Hemmern in klinischen Studien zur Alzheimer-Krankheit von Bedeutung und leisten somit einen Beitrag zur Medikamentensicherheit. Die Simulationssoftware wird die Untersuchungen der BACE1-Funktion auf zellularer Ebene und auf Netzwerkebene bei der Alzheimer-Krankheit deutlich verbessern.

Wofür wurden die Fördermittel verwendet?

Von den Fördermitteln wurden Personalkosten (60.600 Euro), Verbrauchsmaterialien (15.000 Euro), Publikationskosten (1.400 Euro) und Reisekosten (3.000 Euro) bezahlt.

Wissenschaftliche Publikationen auf Basis des Projekts

Beining, M., Mongiat, L. A., Schwarzacher, S. W., Cuntz, H., Jedlicka, P. (2017) T2N as a new tool for robust electrophysiological modeling demonstrated for mature and adult-born dentate granule cells. eLife. 6:e26517.

Platschek, S., Cuntz, H., Deller, T., Jedlicka, P. (2017) Lesion-Induced Dendritic Remodeling as a New Mechanism of Homeostatic Structural Plasticity in the Adult Brain. The Rewiring Brain. 203-218.

Jedlicka, P., Muellerleile, J., Schwarzacher, S. W. (2018) Synaptic Plasticity and Excitation-Inhibition Balance in the Dentate Gyrus: Insights from In Vivo Recordings in Neuroligin-1, Neuroligin-2, and Collybistin Knockouts. Neural Plasticity.

Jungenitz, T., Beining, M., Radic, T., Deller, T., Cuntz, H., Jedlicka, P., Schwarzacher, S. W. (2018) Structural homo- and heterosynaptic plasticity in mature and adult newborn rat hippocampal granule cells. PNAS. 115(20):E4670-E4679.

Vnencak, M., Schölvinck, M., Schwarzacher, S.W., Deller, T., Willem, M., Jedlicka, P. (2018) Lack of β-amyloid cleaving enzyme-1 (BACE1) impairs long term synaptic plasticity but enhances granule cell excitability and oscillatory activity in the dentate gyrus in vivo. Brain Structure & Function. 224, 1279–1290.

Rudan Njavro, J., Klotz, J., Dislich, B., Wanngren, J., Shmueli, M.D., Herber, J., Kuhn, P.H., Kumar, R., Koeglsperger, T., Conrad, M., Wurst, W., Feederle, R., Vlachos, A., Michalakis, S., Jedlicka, P., Müller, S.A., Lichtenthaler, S.F. (2020) Mouse brain proteomics establishes MDGA1 and CACHD1 as in vivo substrates of the Alzheimer protease BACE1. FASEB J. 34(2):2465-2482.

Mensch, M., Dunot, J., Yishan, S.M., Harris, S.S., Blistein, A., Avdiu, A., Pousinha, P.A., Giudici, C., Busche, M.A., Jedlicka, P., Willem, M., Marie, H. (2021) Aη-α and Aη-β peptides impair LTP ex vivo within the low nanomolar range and impact neuronal activity in vivo. Alz Res Therapy. 13:125.

Foto: Eventfotografie Schneider


Forschersteckbrief:

PD Dr. Peter Jedlicka

Jahrgang:
1976
Alzheimer-Forscher seit:
2011
Geburtsort:
Nitra (Slowakei)
Familienstand:
verheiratet, 2 Kinder

Hobbys:
Philosophie, Tennis

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Ich bin Alzheimer-Forscher, weil...

ich zur Aufklärung der neurobiologischen Mechanismen, die zur Entstehung der Alzheimer-Krankheit führen, beitragen möchte.

Ich möchte mit meiner Forschung erreichen, dass...

wir die Funktion der Moleküle und Signalwege, die mit der Alzheimer-Krankheit zusammenhängen, besser verstehen und dadurch effektive und sichere Therapiestrategien entwickeln können.

Die Förderung der AFI ist für mich wichtig, weil...

sie mir ermöglicht, ein spannendes und interdisziplinäres Projekt zu bearbeiten und dadurch gute Basis für meine zukünftige Forschung vorzubereiten.

Lesen Sie das bewegende Interview!

Zehn Jahre hat Christa Schneider ihre an Alzheimer erkrankte Mutter Trudi begleitet. In einem bewegenden Interview erzählt sie von ihren Erfahrungen mit der Krankheit. Ihr Fazit: vorbeugen so gut es geht und spenden für die Alzheimer-Forschung.

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