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Untersuchung von giftigem Protein: Phosphoryliertes Beta-Amyloid im Fokus

Projektdetails:

Thematik: Ursachenforschung
Förderstatus:abgeschlossen
Art der Förderung:Research
Institution:Universitätsklinikum Bonn, Klinik und Poliklinik für Neurologie
Projektleitung:Dr. Sathish Kumar
Laufzeit:01. November 2017 - 31. Oktober 2019
Fördersumme:100.000,00 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?

Ablagerungen des Proteins Beta-Amyloid sind typische Merkmale der Alzheimer-Krankheit. Sie entstehen hauptsächlich außerhalb der Nervenzellen, wo es im Krankheitsverlauf zu Verklumpungen und damit zur Bildung von Plaques kommt. Dieser Prozess wird noch beschleunigt, wenn das Beta-Amyloid phosphoryliert, also an Phosphorgruppen gebunden ist. Dr. Sathish Kumar vom Universitätsklinikum Bonn untersucht in diesem Projekt die Effekte der Phosphorylierung von Beta-Amyloid.

Wie geht Dr. Sathish Kumar dabei vor?

Die Bonner Forschungsgruppe um Dr. Sathish Kumar nutzt für die Untersuchung der Phosphorylierung von Beta-Amyloid einen sehr umfassenden Ansatz. Sie erforscht den Mechanismus sowohl in genetisch veränderten Mäusen, die bereits früh die Alzheimer-Krankheit entwickeln, als auch in Gehirnproben von verstorbenen Alzheimer-Patienten und Zellkulturmodellen.

Was ist das Ziel des Forschungsprojekts?

Dr. Kumar und sein Team wollen zur Aufklärung der krankheitsverursachenden Mechanismen bei der Alzheimer-Krankheit beitragen. Dabei ist es das langfristige Ziel der Forschenden die Phosphorylierung von Beta-Amyloid für eine frühzeitige Diagnose der Alzheimer-Krankheit zu nutzen und einen Wirkstoff zu entwickeln, der sich gezielt gegen phosphoryliertes Beta-Amyloid richtet.

Was konnte Dr. Sathish Kumar herausfinden?

Das Ergebnis verdeutlichte einen Mechanismus, der die Bildung der typischen Beta-Amyloid-Plaques im Alzheimer-Gehirn beschleunigt. Mit diesem Experiment untersuchte die Forschungsgruppe um Dr. Sathish Kumar die Konsequenzen der Phosphorylierung von Beta-Amyloid. Das Augenmerk lag dabei vor allem auf der Bildung von Verklumpungen bei künstlich hergestellten, phosphorylierten Beta-Amyloid, mit einer angehängten Phosphorgruppe und Beta-Amyloid ohne Phosphorgruppen. Die phosphorylierten Beta-Amyloide verklumpten mit dem nicht phosphorylierten Beta-Amyloid und beeinflussten dieses so, dass die Beta-Amyloide sich deutlich schneller verklumpten. Außerdem beeinflussten die phosphorylierten Beta-Amyloide die zelluläre Aufnahme, Bindung und Akkumulation sowie die Zytotoxizität, die Fähigkeit Zellen und Gewebe zu schädigen. Die Ergebnisse zeigen, welche bedeutende Rolle die Phosphorylierung bei der Entstehung von Beta-Amyloid Plaques spielt. In zukünftigen Studien soll die Phosphorylierung von Beta-Amyloid in Bezug auf eine frühzeitige Diagnose sowie therapeutische Ansatzpunkte untersucht werden.

Wofür wurden die Fördermittel verwendet?

Die Fördermittel entfielen auf Personalkosten für eine Doktorandenstelle (65.000 Euro) und Labormaterialien wie Zellkulturen (29.000 Euro) sowie Reisekosten (6.000 Euro) u.a. zur Teilnahme an wissenschaftlichen Fachkonferenzen.

Bereits von 2012 bis 2014 hatte die Alzheimer Forschung Initiative e.V. (AFI) ein Projekt von Dr. Sathish Kumar mit 40.000 Euro gefördert.

Wissenschaftliche Publikationen auf Basis des geförderten Projekts

Kumar, S., Frost, J. L., Cotman, C. W., Head, E., Palmour, R., Lemere, C. A., Walter, J. (2018) Deposition of phosphorylated amyloid-β in brains of aged nonhuman primates and canines. Brain Pathology, 28(3):427–430.

Thal, D. R., Ronisz, A., Tousseyn, T., Upadhaya, A. R., Balakrishnan, K., Vandenberghe, R., Vandenbulcke, M., von Arnim, C. A. F., Otto, M., Beach, T. G., Lilja, J., Heurling, K., Chakrabarty, A., Ismail, A., Buckley, C., Smith, A. P. L., Kumar, S., Farrar, G., Walter, J. (2019) Different aspects of Alzheimer’s disease-related amyloid β-peptide pathology and their relationship to amyloid positron emission tomography imaging and dementia. Acta Neuropathologica Communications, 7, 178.

Boon, B. D. C., Bulk, M., Jonker, A. J., Morrema, T. H. J., van den Berg, E., Popovic, M., Walter, J., Kumar, S., van der Lee, S. J., Holstege, H., Zhu, X., Van Nostrand, W. E., Natté, R., van der Weerd, L., Bouwman, F. H., van de Berg, W. D. J., Rozemuller, A. J. M., Hoozemans, J. J. M. (2020) The coarse‑grained plaque: a divergent Aβ plaque-type in early-onset Alzheimer’s disease. Acta Neuropathologica, 140, 811–830.

Kumar, S., Lemere, C. A., Walter, J. (2020) Phosphorylated Aβ peptides in human Down syndrome brain and different Alzheimer’s-like mouse models. Acta Neuropathologica Communications, 8:118.

Kumar, S., Kapadia, A., Theil, S., Joshi, P., Riffel, F., Heneka, M. T., Walter, J. (2021) Novel Phosphorylation-State Specific Antibodies Reveal Differential Deposition of Ser26 Phosphorylated Aβ Species in a Mouse Model of Alzheimer’s Disease. Front. Mol. Neurosci., 13:619639.


Steckbrief:

Dr. Sathish Kumar

Jahrgang:
1975
In der Demenz-Forschung seit:
2005
Geburtsort:
Chamarajanagar (Indien)
Familienstand:
verheiratet, 1 Kind

Hobbys:
Lesen, Reisen, Sport, Wandern

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Ich bin Alzheimer-Forscher, weil...

das Gehirn ein faszinierendes Organ ist, dessen Funktionen und Prozesse der Erinnerungsspeicherung interessant sind.

Mein Forschungsprojekt ist besonders aussichtsreich, weil...

wir einen innovativen Ansatz verfolgen, der auf vielversprechenden Vorarbeiten aufbaut.

Ich hoffe, dass die Alzheimer-Forschung in 10 Jahren...

bessere Einblicke in die Ursache der Krankheit und somit neue Möglichkeiten der frühzeitigen Diagnostik und Therapieoptionen für Patienten anbieten kann.

Persönliche Nachricht:

Ich möchte mich ganz herzlich bei allen AFI e.V. Spenderinnen und Spendern für die Unterstützung meines Forschungsvorhabens bedanken. Die private Forschungsförderung hilft es Nachwuchswissenschaftlern unabhängige und innovative Forschung zu ermöglichen und Raum für neue zukunftsweisende Ideen zu schaffen.

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