Welche Mechanismen verhindern den Abbau des giftigen Tau-Proteins?

Projektdetails:

Thematik:	Ursachenforschung
Förderstatus:	abgeschlossen
Art der Förderung:	Research
Institution:	Ludwig-Maximilians-Universität München
Projektleitung:	Prof. Dr. Carmen Nussbaum-Krammer
Laufzeit:	01. Januar 2022 - 31. Dezember 2024
Fördersumme:	120.000,00 Euro

Was wird erforscht?

Die Proteine Tau und Beta-Amyloid spielen eine zentrale Rolle bei der Alzheimer Krankheit. Im gesunden Gehirn werden diese Proteine problemlos abgebaut. Bei der Alzheimer-Krankheit lagern sie sich zunehmend als giftige Verklumpungen ab und führen zum Absterben der Nervenzellen. Forscher*innen gehen davon aus, dass die betroffenen Zellen ansteckend sind: Sie übertragen die krankmachenden Proteine auf benachbarte Zellen. An dieser Ausbreitung sind  Transportbehälter in den Zellen beteiligt, die Vesikel genannt werden. Diese Vesikel dienen nicht nur zum Transport, sondern normalerweise auch zum Abbau von Tau. Das übertragene Tau-Protein beschädigt jedoch diese Vesikel, und kann so aus ihnen entweichen und die Nachbarzelle dazu anregen, ebenfalls verklumptes Tau zu bilden. Prof. Dr. Carmen Nussbaum-Krammer von der Ludwig-Maximilians-Universität München möchte der Frage nachgehen, warum das Tau-Protein im Gehirn nicht natürlich entsorgt wird, sondern aus den Vesikeln entweicht und so zur Ausbreitung der Krankheit beiträgt.

Wie geht Prof. Dr. Nussbaum-Krammer dabei vor?

Das Forschungsteam von Prof. Dr. Nussbaum-Krammer geht der Hypothese nach, wonach eine Schädigung der Vesikel dazu führt, dass das Tau-Protein nicht abgebaut wird, sondern sich auf eine schädliche Art und Weise verbreitet. Der Fadenwurm C. elegans wird als Modellsystem verwendet, um die Mechanismen dieser zellulären Ausbreitung in einem intakten Organismus zu untersuchen und um den Einfluss des Alterns zu erforschen. Um sicherzustellen, dass die untersuchten Stoffwechselwege für den Menschen relevant sind, werden zusätzlich Experimente in menschlichen Zellkulturen durchgeführt.

Was ist das Ziel des Forschungsprojekts?

Ziel des Projektes ist, mehr darüber zu erfahren, welche zelluläre Mechanismen zur Ausbreitung der schädlichen Tau-Ablagerungen bei der Alzheimer-Krankheit führen. Dadurch könnten sich neuartige Ansätze ergeben, um das Fortschreiten der Krankheit zu verlangsamen oder sogar zu stoppen.

Was konnte Prof. Dr. Nussbaum-Krammer herausfinden?

Prof. Dr. Nussbaum-Krammer und ihr Team konnten in ihrem Projekt Gene ausfindig machen, die Schäden an den Vesikeln verhindern können. Einige dieser Gene sind am Fettstoffwechsel beteiligt, was ein Hinweis darauf ist, dass dieser Stoffwechselweg eine zentrale Rolle für die Funktion der Vesikel spielt. Durch Ausschalten der Gene werden die Vesikel geschädigt und ihre Funktion beeinträchtigt, wodurch die Lebensdauer des Modellorganismus C. elegans verkürzt wird. Der Mechanismus spielt nicht nur im Modelltier eine Rolle, sondern auch in menschlichen Zellen. Wird der Fettstoffwechsel gestört, werden die Außenwände der Vesikel spröde und die Vesikel anfällig für Schäden. Das begünstigt das Austreten von verklumptem Tau-Protein aus den Vesikeln und beschleunigt somit die Ausbreitung. Wenn ungesättigte Fettsäuren zu den Zellen im Labor gegeben werden, kann das Austreten gestoppt werden, da sie die Außenwände der Vesikel wieder flexibler und somit widerstandsfähiger machen.
Die Forschung von Prof. Dr. Nussbaum-Krammer zeigt, dass ein gesunder Fettstoffwechsel die Stabilität von Vesikeln schützt und so die Ausbreitung schädlicher Tau-Proteine hemmt. Sie liefert eine mögliche Erklärung dafür, warum eine Ernährung, die reich an ungesättigten Fettsäuren ist - wie etwa die mediterrane Diät - das Risiko für die Alzheimer-Krankheit verringert und Alterungsprozesse verlangsamt. In zukünftigen Studien möchte Prof. Dr. Nussbaum-Krammer den Einfluss des Fettstoffwechsels auf die Entwicklung und das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit weiter untersuchen.

Wofür wurden die Fördermittel verwendet?

Die Fördermittel wurden für die Anstellung eines Doktoranden/einer Doktorandin verwendet.

Sehen Sie sich die Videobotschaft von Prof. Dr. Nussbaum-Krammer an.

Wissenschaftliche Publikationen auf Basis des geförderten Projekts

Sandhof CA, Martin N, Tittelmeier J, Schlueter A, Pezzali M, Schoendorf DC, Lange T, Reinhardt P, Ried JS, Liang S, Uzunoglu G, Gasparini L, Jahn TR, Ehrnhoefer DE, Nussbaum-Krammer C. A novel C. elegans model for MAPT/Tau spreading reveals genes critical for endolysosomal integrity and seeded MAPT/Tau aggregation. Autophagy. 2025 Dec;21(12):2963-2981. doi: 10.1080/15548627.2025.2551676. Epub 2025 Sep 4. PMID: 40851193; PMCID: PMC12758218. 

Steckbrief:

Prof. Dr. Carmen Nussbaum-Krammer

Geburtsjahr:
1979

Geburtsort:
Schrobenhausen

In der Demenz-Forschung seit:
2017

Hobbys:
Triathlon

Ich bin Alzheimer-Forscherin, weil...

ich der Überzeugung bin, dass diese Krankheit heilbar sein könnte, wenn man die molekularen Ursachen besser verstehen würde.

Mein Forschungsprojekt ist besonders aussichtsreich, weil...

es sich auf einen zentralen Aspekt bei der Ausbreitung des krankheitsassoziierten Proteins Tau konzentriert, der noch wenig verstanden ist.

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

im Kampf gegen das Vergessen einen großen Schritt weiter sein wird und dass durch erfolgreiche Grundlagenforschung eine wirksame Therapie in Aussicht steht.

Persönliche Nachricht:

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