Einfluss der Alzheimer-Krankheit auf die neuronale Netzwerk-Aktivität

Projektdetails:

Thematik: Grundlagenforschung
Förderstatus: abgeschlossen
Art der Förderung: Pilot Projekt
Institution: Leibniz-Institut für Neurobiologie, Magdeburg
Projektleiter: Dr. Raik Rönicke
Laufzeit: 01. November 2010 - 31. Oktober 2012
Fördersumme: 40.000,00 Euro
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Projektbeschreibung

Während man schon eine Menge über die Alzheimer-typischen amyloid-Beta Plaques und Fibrillen weiß, ist bisher ungeklärt, wie genau die Gedächtnisstörungen ausgelöst werden. Vor allem innerhalb der frühen Stadien der Krankheit ist ein ausgeprägter Untergang von Nervenzellen unwahrscheinlich. Vielmehr könnte eine Störung des neuronalen Netzwerks maßgeblich zu einer funktionellen Beeinträchtigung des Gehirns führen.

Dr. Raik Rönicke, Leibniz Institut für Neurologie, Magdeburg, hat sich vorgenommen, diese Schädigung der neuronalen Funktion bei Alzheimer zu untersuchen. Denn besonders die frühen Phasen der Krankheit bieten viel versprechende Ansätze für pharmakologische Interventionen. An Alzheimer-Mausmodellen wendet die Arbeitsgruppe eine neuartige Methode an, die es ermöglicht, neuronale Aktivitätsmuster in den Gehirnen darzustellen. Dadurch können sie Unterschiede zwischen der Netzwerkaktivität gesunder und kranker Tiere beschreiben.

Darauf aufbauend soll versucht werden, die veränderte Hirnaktivität der Alzheimer-geschädigten Tiere mit Hilfe von Pharmaka wieder herzustellen. Darüber hinaus ist es auch möglich anhand dieser neuen Methode die Netzwerkaktivität mit Hilfe von SPECT darzustellen. Somit will Dr. Rönicke versuchen, krankhaft veränderte Netzwerkaktivität in Hinblick auf die Anwendbarkeit als Alzheimer-Diagnose zu untersuchen.

Abschlussbericht

Wir konnten mit Hilfe eines transgenen Mausmodells zeigen, dass die Nervenzellen, welche in der Nähe von Amyloid-Beta-Plaques liegen, während früher Phasen der Krankheit zwar nicht untergehen, jedoch erheblich in ihrer Aktivität gestört sind. Weiterführende Untersuchungen der elektrischen Aktivität des Gehirns zeigten weitreichende Verschiebungen der gesamten Netzwerkaktivität.

Wir gehen davon aus, dass diese ausgeprägte Netzwerkstörung eine der Ursachen für den frühen geistigen Abbau bei Alzheimer-Patienten ist. Interessanterweise konnten wir durch pharmakologische Blockade der Amyloid-Beta-Plaques die Störung der neuronalen Aktivität größtenteils aufhalten. Wir wollen nun die Wiederherstellung der neuronalen Netzwerkaktivität weiter untersuchen und optimieren.

Publikationen auf Basis des geförderten Projekts

Lison, H., Happel, M.F., Schneider, F., Baldauf, K., Kerbstat, S., Seelbinder, B., Schneeberg, J., Zappe, M., Goldschmidt, J., Budinger, E., Schröder, U.H., Ohl, F.W., Schilling, S., Demuth, H.U., Scheich, H., Reymann, K.G., Rönicke, R. (2014). Disrupted cross-laminar cortical processing in β amyloid pathology precedes cell death. Neurobiology of Disease, 63:62-73.

Morgado, I., Wieligmann, K., Bereza, M., Rönicke, R., Meinhardt, K., Annamalai, K., Baumann, M., Wacker, J., Hortschansky, P., Malešević, M., Parthier, C., Mawrin, C., Schiene-Fischer, C., Reymann, K.G., Stubbs, M.T., Balbach, J., Görlach, M., Horn, U., Fändrich, M. (2012). Molecular basis of β-amyloid oligomer recognition with a conformational antibody fragment. PNAS, 109(31):12503-8.


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