Verändern mikroRNAs die DNA-Hydroxymethylierung bei Alzheimer?

Projektdetails:

Thematik: Grundlagenforschung
Förderstatus: abgeschlossen
Art der Förderung: Pilot Projekt
Institution: Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), Standort München
Projektleiter: Dr. Julia Banzhaf-Strathmann / Prof. Dr. Dieter Edbauer
Laufzeit: 01. November 2013 - 31. Oktober 2015
Fördersumme: 40.000,00 Euro
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Projektbeschreibung

Dr. Julia Banzhaf-Strathmann und Prof. Dr. Dieter Edbauer vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in München sind einer ganzen Kette von Ereignissen auf der Spur, welche die Entstehung der Alzheimer-Krankheit begünstigen könnten. Im Zentrum ihres Forschungsprojekts stehen so genannte epigenetische Veränderungen. Diese Veränderungen werden innerhalb des Lebens erworben und können zur Entwicklung verschiedener Krankheiten beitragen. Das Projekt wird ab Oktober 2014 von Prof. Dr. Dieter Edbauer geleitet.

Hintergrund
Alzheimer ist die häufigste Demenzerkrankung weltweit, dennoch gibt es bisher keine effektiven Heilungsmethoden. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass sogenannte epigenetische Veränderungen Einfluss auf die Entstehung von Alzheimer haben. Unter epigenetischen Veränderungen versteht man Modifikationen, welche die Genaktivität verändern, ohne die Erbinformation zu ändern. In Bezug auf die Alzheimer-Krankheit sind hier vor allem mikroRNAs, DNA-Methylierung und 5-Hydroxymethylcytosin von Interesse.

Forschungsansatz
Dr. Julia Banzhaf-Strathmann und Prof. Dieter Edbauer vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in München konnte in ersten Experimenten bereits zeigen, dass mikroRNA-29a in Gehirnen von Alzheimer-Patienten gehemmt ist. Das könnte zu einer Kette von epigenetischen Ereignissen führen, welche die Regulation der Nervenzellkommunikation stört und so die Entstehung der Alzheimer-Krankheit begünstigt. Diesen Ansatz möchte Dr. Banzhaf-Strathmann an Nervenzellen aus Rattengehirnen weiter untersuchen. Experimente sollen zeigen, ob diese Fehlfunktion zum Absterben von Nervenzellen und damit zum Verlust der Gedächtnisleistung bei Alzheimer-Patienten führt.

Forschungsziel
Epigenetische Veränderungen sind grundsätzlich reversibel. Die Ergebnisse dieses Forschungsprojekts könnten dazu beitragen, neue Ansätze zur Behandlung von Alzheimer zu finden.

Abschlussbericht

Was konnten Dr. Banzhaf-Strathmann und Prof. Edbauer herausfinden?
Das Team um Prof. Edbauer entdeckte, dass die microRNA-125b in Gehirnen von Alzheimer-Patienten eine erhöhte Aktivität aufweist im Vergleich zu gesunden Gehirnen. Daraufhin untersuchten die Wissenschaftler, welchen Effekt diese erhöhte Aktivität der microRNA-125b in Zellkulturen hat. Es konnte gezeigt werden, dass es zu einer verstärkten Ablagerung des für Alzheimer typischen Tau Proteins in den Nervenzellen kommt. Anschließend hemmten die Wissenschaftler die microRNA-125b, um die zelluläre Schädigung durch die Tau-Ablagerung in verschiedenen Modellsystemen zu verlangsamen oder gar zu verhindern. Bisher konnte eine kurzzeitige Inaktivierung der microRNA-125b in der Zellkultur erreicht werden. Dies hatte tatsächlich eine Reduktion der Tau-Ablagerung zur Folge.

Wie geht es jetzt weiter?
Das Team um Prof. Edbauer arbeitet nun an einer Methode, um die microRNA-125b langfristig zu senken.

Verwendung der Fördermittel

Die Fördermittel der AFI finanzieren diverse Labormaterialien wie Antikörper mit 28.000 Euro. Die Personalkosten für eine studentische Hilfskraft schlagen mit 12.000 Euro zu Buche.

Wissenschaftliche Publikationen auf Basis des Projekts

Banzhaf-Strathmann, J., Benito, E., May, S., Arzberger, T., Tahirovic, S., Kretzschmar,H., Fischer, A., Edbauer, D. (2014). MicroRNA-125b induces tau hyperphosphorylation and cognitive deficits in Alzheimer’s disease. The EMBO Journal, 33:1667-1680.

 

Foto Dr. Banzhaf-Strathmann: Wolf R. Ussler



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