Wie schützen perineuronale Netze vor Alzheimer?
Projektdetails:
| Thematik: | Ursachenforschung |
|---|---|
| Förderstatus: | abgeschlossen |
| Art der Förderung: | Research |
| Institution: | Paul Flechsig-Institut für Hirnforschung, Universität Leipzig |
| Projektleitung: | Prof. Dr. Dr. Markus Morawski |
| Laufzeit: | 01. November 2018 - 31. Oktober 2021 |
| Fördersumme: | 120.000,00 Euro |
Um Alzheimer zu heilen, müssen wir die Ursachen der Krankheit entschlüsseln – ein langwieriger Prozess. Helfen Sie uns darum mit einer Fördermitgliedschaft.
Was wird erforscht?
Warum sterben Nervenzellen in Folge der Alzheimer-Krankheit ab, während andere Nervenzellen erhalten bleiben? Diese Frage treibt Prof. Dr. Dr. Markus Morawski vom Paul Flechsig-Institut für Hirnforschung der Universität Leipzig an. In einem bereits abgeschlossenen Projekt, dass ebenfalls durch die Alzheimer Forschung Initiative e.V. gefördert wurde, beschäftigte sich der Leipziger Forscher mit perineuronalen Netzen. „Einige Nervenzellen im Gehirn haben eben diese Netze. Diese kann man sich wie einen Strickpullover über der Nervenzelle vorstellen“, sagt Prof. Morawski. Und dieser Strickpullover schützt die Nervenzelle – unter anderem vor den Auswirkungen der Alzheimer-Krankheit. Nun will Prof. Morawski herausfinden, wie dieser Schutzmechanismus genau funktioniert.
Wie geht Prof. Dr. Dr. Morawski dabei vor?
Im Visier hat der Leipziger Forscher mit seiner Arbeitsgruppe bestimmte Bestandteile der perineuronalen Netze, die CSPGs (Chondroitin sulfate proteoglycan). Da die Wirkweise der CSPGs unklar ist, gehen die Forscher*innen verschiedenen Spuren nach. Durch eine Kombination aus hochmodernen Analysetechniken und hochauflösender Bildgebung soll herausgefunden werden, ob die CSPGs die giftigen Alzheimer-Proteine Beta-Amyloid und Tau an sich binden und damit unschädlich machen. Darüber hinaus wird mit biochemischen und molekularbiologischen Analysetechniken getestet, ob die CSPGs die Nervenzellen daran hindern, Alzheimer-Proteine zu erzeugen. Abschließend wird untersucht, ob Bestandteile der CSPGs auch Nervenzellen schützen könnten, die nicht von perineuronalen Netzen umgeben sind.
Was ist das Ziel des Forschungsprojekts?
Ziel des Forschungsprojekts ist ein detailliertes Verständnis der perineuronalen Netze. Dieses kann zur Entwicklung neuer Ansätze zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit führen.
Was konnte Prof. Dr. Dr. Morawski herausfinden?
Die Ergebnisse von Prof. Morawskis Arbeitsgruppe konnten zeigen, dass die perineuronalen Netze (der Strickpullover der manche Nervenzellen umgibt) das giftige Tau-Protein tatsächlich binden. Allerdings wird nicht das Tau-Protein im inneren der Nervenzelle, sondern außerhalb der Zelle gebunden. Die Daten weisen darauf hin, dass die Netze dadurch einen Schutzmantel um die Zelle bilden. Das könnte bedeuten, dass perineuronale Netze zwar vor pathologischen Veränderungen von Tau außerhalb der Zelle schützen, aber nicht vor solchen innerhalb der Zelle. Dies wurde untersucht, indem perineuronale Netze genetisch verändert wurden.
Die Ergebnisse zeigen auch, dass die Menge der Bestandteile der perineuronalen Netze (die CSPGs) durch die Menge von Tau beeinflusst wird, also eine Wechselwirkung besteht.
Des Weiteren stellten die Wissenschaftler*innen fest, dass das hier untersuchte Aggrecan (eines der wichtigsten CSPGs) in Modellversuchen nicht vor der Ansammlung vor Tau in der Zelle schützen konnte. Dennoch weisen Ergebnisse auf einen Einfluss von Aggrecan auf Tau hin.
In Zukunft wird weiterhin gezielt nach molekularbiologischen Unterschieden zwischen netztragenden und netzfreien Nervenzellen gesucht, um erklären zu können, warum Nervenzellen, die von einem perineuronalen Netz umgeben sind, seltener von typischen Alzheimer-Pathologien betroffen sind. Dabei wird nicht nur die Tau-, sondern auch die Beta-Amyloid-Pathologie untersucht.
Wofür wurden die Fördermittel verwendet?
Die Fördermittel entfielen auf Personalkosten für Mitarbeitende der Arbeitsgruppe (76.300 Euro) sowie auf Verbrauchsmaterialien (z.B. Antikörper) für die Arbeit im Labor (43.700 Euro).
Wissenschaftliche Publikationen auf Basis des geförderten Projekts
Schmidt, S., Stapf, C., Schmutzler, S., Lachmann, I., Arendt, T., Holzer, M., Sonntag, M., Morawski, M. (2020) Aggrecan modulates the expression and phosphorylation of tau in a novel bigenic TauP301L - Acan mouse model. Eur J Neurosci. 00:1–16.
Schmidt, S., Holzer, M., Arendt, T., Sonntag, M., Morawski, M. (2022) Tau Protein Modulates Perineuronal Extracellular Matrix Expression in the TauP301L-acan Mouse Model. Biomolecules. 2022, 12, 505.
Steckbrief:
Prof. Dr. Dr. Markus Morawski
1973
2001
Duisburg (Rheinhausen)
verheiratet, 4 Kinder
Hobbys:
Wandern, Radfahren
Ich bin Alzheimer-Forscher, weil...
ich mit Leidenschaft meiner Arbeit nachgehe und mich das menschliche Gehirn in all seinen Funktionen und Dysfunktionen fasziniert. Im Besonderen im Falle der Alzheimer-Krankheit und dem bisher weitgehenden Unverständnis der zugrundeliegenden Ursachen. Dieses fehlende Wissen treibt meinen Forschergeist an und ich möchte diese niederschmetternde Krankheit besser verstehen, um die Ursachen zu ergründen und eine mögliche Therapie zu finden.
Mein Forschungsprojekt ist besonders aussichtsreich, weil...
wir abseits der generellen Forschungrichtungen arbeiten und uns im Gegensatz zu vielen anderen Forschern fragen, warum bestimmte Nervenzellen eben nicht von der Alzheimer-Krankheit betroffen sind, was diese Zellen so besonders macht und ob diese besonderen Eigenschaften genutzt werden können, um die von der Alzheimer-Krankheit betroffenen Nervenzellen auch zu schützen.
Ich hoffe, dass die Alzheimer-Forschung in 10 Jahren...
mehr Fortschritte macht als in den letzten 10 Jahren und dass es noch mehr Zusammenarbeit in der Alzheimer-Forschungsgemeinschaft geben wird, um mit vereinten Kräften und großer Aufgeschlossenheit der Alzheimer-Krankheit entgegen zu treten.
Persönliche Nachricht:
Liebe Spenderinnen und Spender, Sie leisten mit ihren Spenden einen immensen Beitrag zur Erforschung der Ursachen der Alzheimer-Krankheit. Die universitäre Forschungsförderung kann sich nicht ausschließlich auf die staatliche Fördermittelvergabe verlassen, da die zu vergebenden Mittel bei Weitem nicht ausreichen. Daher ist gerade die vorklinische Grundlagenforschung in steigendem Maße auf das Engagement privater Forschungsförderung angewiesen. Diese private Forschungsförderung stellt somit einen wichtigen Bestandteil der Forschungsförderung dar und ihr Stellenwert steigt in zunehmenden Maße. In Bezug zu unserem Forschungsvorhaben stellt der AFI- Förderpreis eine einmalige Möglichkeit zum Vorantreiben unseres Vorhabens dar.
