12.01.2010

Projekt „Flagge zeigen“ 2009

Von Anfang Mai bis Ende September 2009 fand zum zweiten Mal unsere Aktion „Flagge zeigen für junge Forscher“ statt. In diesem Jahr kamen hauptsächlich über das Internet knapp 7.000 € für die Aktion zusammen. Der Betrag fließt in die Förderung eines Pilotprojekts, das durch internationale Experten besonders gut bewertet wurde.

Die Forschungsarbeit wird über zwei Jahre mit insgesamt 80.000 € gefördert. Der Titel des Projekts lautet “Arbeiten zur Funktion von Blut-Hirn-Schranken ABC-Transportern für die Exkretion von beta-Amyloid“.

Hinter diesem komplizierten Titel verbirgt sich der Gedanke, dass Vorstufen für die typischen Eiweiß-Verklumpungen im Gehirn, welche hauptverantwortlich für die Symptome der Krankheit sein sollen, auf normalem Wege abtransportiert werden könnten. Genaue Kenntnisse über die Art und Mechanismen dieser Reinigungsfunktion im Gehirn könnten somit zum Ergebnis haben, den Abtransport von Plaques bei Alzheimer-Patienten in Zukunft gezielt zu aktivieren.

Prof. Dr. Dr. Jens Pahnke von der Universität Rostock (sehen Sie auch http://www.NRL.uni-rostock.de) leitet als Mitglied des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) eine Autopsiestudie sowie diverse Grundlagen-Forschungsprojekte zu Neurodegeneration und Neuroregeneration bei Demenzerkrankungen. Er arbeitet zusammen mit seinem französischen Kollegen Dr. Fabien Gosselet aus Lens an diesem deutsch-französischen Projekt.

Hintergrund der Arbeit: Plaques als mögliche Ursache der Alzheimer-Krankheit

Die Alzheimer-Krankheit stellt mit weltweit aktuell 27 Mio. Erkrankten und schätzungsweise mindestens 135 Mio. im Jahre 2050 eine große Herausforderung für Politik und Forschung dar. Aktuell existieren nur Therapieansätze, die die Symptome bekämpfen, da bei fast allen Erkrankten die eigentliche Ursache nicht bekannt ist.

Viele Theorien über die möglichen Ursachen der Alzheimer-Krankheit sind in den letzten Jahren entstanden und weiterentwickelt worden. Das Herausarbeiten der genauen Ursachen und vor allem auch deren präzise Mechanismen sind Gegenstand der heutigen und zukünftigen Alzheimer-Forschung. Zu den möglichen Ursachen der Alzheimer-Krankheit zählt unter anderem das Verklumpen von β-Amyloid Eiweißbruchstücken zu Plaques, die die Kommunikation von Nervenzellen beeinträchtigen.

APP_Spaltung

Das Amyloid-Vorläufer Protein (APP) ist ein Eiweiß, das unter anderem an der Bildung von Kontaktstellen zwischen Nervenzellen beteiligt ist. Neue Nervenzellen wachsen und vernetzen sich durch Lernprozesse.

Im gesunden Gehirn wird unter normalen Umständen das Amyloid-Vorläufer Protein (APP) zu einem bestimmten Zeitpunkt durch das Enzym α-Sekretase gespalten (Weg 1). Die Bruchstücke des Eiweißes, lösliches sAPP (das einen schützenden Effekt auf Nervenzellen ausübt), werden später auf natürlichem Wege vom Körper abtransportiert.

Die beiden anderen am Abbau von APP beteiligten Enzyme γ- und β-Sekretase spalten das Eiweiß ebenfalls. Wenn dabei kurze und lösliche β-Amyloid Bruchstücke entstehen, werden diese wie bei der Spaltung durch die α-Sekretase vom Organismus abtransportiert (Weg 2).

Im Falle der Alzheimer-Krankheit jedoch sorgen die Enzyme γ- und β-Sekretase dafür, dass längere und unlösliche Bruchstücke des APP-Eiweiß entstehen (Weg 3). Diese werden nicht auf natürlichem Wege abtransportiert, sondern verklumpen sich zu β-Amyloid-Plaques, die sich an Nervenzellen andocken und die Signalübertragung im Gehirn ernsthaft stören. Diese Störung wiederum äußert sich in den Symptomen der Alzheimer-Krankheit.

Neuer Ansatz: Wie funktionieren Transportermoleküle genau?

Intensive Forschungen zeigten in den letzten Jahren, dass auf dem Gebiet des Abtransports von Amyloid ein großes Potential liegt für die „Reinigung“ des Gehirnes von giftigen Stoffwechselprodukten und Eiweißen. Aktuelle Arbeiten an Mausmodellen zeigen bereits, dass die Aktivierung der Transportfunktion zur Vorbeugung vor der giftigen Wirkung von Plaques genutzt werden kann.

Das gemeinsame Forschungsprojekt der Arbeitsgruppe Neurodegeneration der Klinik für Neurologie der Universität Rostock und des “Laboratoire  de la barrière hémato-encéphalique” der Universität d’Artois in Lens beschäftigt sich mit Untersuchungen von ABC-Transportern an der Blut-Hirn-Schranke. Die bereits erzielten Ergebnisse einer langjährigen engen Kooperation waren Grundlage für die erfolgreiche Bewerbung bei der AFI für die Finanzierung dieses ehrgeizigen Projekts.

In diesem Vorhaben sollen nun die vorangegangenen Experimente in einem Zellkulturexperiment nachvollzogen werden, um die kinetischen Veränderungen (Transportgeschwindigkeit und Transportkapazität) erfassen zu können, was in vivo nur sehr schwierig und zu ungenau ist. Das Ziel ist die Entwicklung eines Modells, das es ermöglicht, die Bedeutung verschiedener ABC-Transporter zu evaluieren. Hierzu ist es wichtig zu wissen, dass unter anderem Herz-Kreislauf-Medikamente bei Langzeiteinnahme zu einer veränderten Funktion dieser ABC-Transporter an der Blut-Hirn-Schranke führen. Umwelteinflüsse und Nahrungsgewohnheiten spielen hier ebenfalls eine wichtige Rolle.

Die geplanten Untersuchungen sollen in Zusammenarbeit mit verschiedenen Fachdisziplinen zu neuen Erkenntnissen über die Funktion von Ausscheidungspumpen an der Schnittstelle von Gehirn und Blutkreislauf für die  Ablagerung von β-Amyloid im Gehirn von Alzheimer-Patienten führen.

Dafür werden die Fördermittel verwendet

Die AFI zahlt die Fördermittel vierteljährlich aus. Insgesamt wird das Projekt mit 80.000 € gefördert. Die Gelder sollen hauptsächlich für Materialen verwendet werden. Hier haben wir einige davon aufgelistet:
•    ELISA Satz für die Messung von Aβ40 und Aβ42
•    Spezifische Antikörper für Western blots (ABCB1, ABCC1, ABCG2, ABCC2 usw.)
•    Sekundärantikörper
•    Real-time Polymerase-Kettenreaktions-Primer, Chemikalien, Farbstoffe
•    PAGE/Western Blot Materialien (Acrylamid, Puffersalze, Hemmstoffe, ECL Entwicklungssets)
•    Bedarf für Zellkulturen, diverse Nährlösungen und biochemische Materialien
•    Zubehör für Endothelkulturen
•    Medikamente zur Hemmung des Zellwachstums

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