Geschlechtsspezifische Einflüsse auf den Stoffwechsel bei Alzheimer

Projektdetails:

Thematik:	Prävention und Therapie
Förderstatus:	abgeschlossen
Art der Förderung:	Research
Institution:	Universität Leipzig, Institut für Medizinische Physik und Biophysik / Leiden University, Leiden Institute of Chemistry
Projektleitung:	Dr. A. Alia
Laufzeit:	01. November 2013 - 31. Oktober 2015
Fördersumme:	76.500,00 Euro

Projektbeschreibung

Dr. A. Alia von der Universität Leipzig (auch verbunden mit der Universität Leiden, Niederlande) untersucht geschlechtsspezifische Einflüsse auf die Alzheimer-Krankheit. Die Forscherin hat es vor allem auf Stoffwechselprozesse abgesehen, die mit neuester Technik räumlich sichtbar gemacht werden sollen.
Hintergrund
Von der Alzheimer-Krankheit sind Frauen häufiger  betroffen als Männer. Die Ursache dafür ist neben der höheren Lebenserwartung allerdings noch unklar. Besonders auffällig ist das Auftreten von Wahrnehmungsproblemen bei demenzerkrankten Frauen. In der Forschung wird vermutet, dass geschlechtsspezifische Hormone hierbei eine Rolle spielen könnten. Ein genauer Mechanismus ist jedoch nicht bekannt. Bislang liegt keine Studie vor, die den geschlechtsspezifischen Einfluss der durch Alzheimer verursachten Veränderungen auf den Stoffwechsel im lebendigen Organismus untersucht hat.
Forschungsansatz
Dr. Alia von der Universität Leipzig (auch verbunden mit der Universität Leiden) untersuchte in einer Vor-Studie Alzheimer-Mäuse mit Hilfe der Magnetresonanz-Spektroskopie (MRS). Dabei zeigte sich, dass der Stoffwechsel durch die Alzheimer-Erkrankung offensichtlich geschlechtsspezifisch beeinflusst wird. Aufgrund der technischen Beschränkungen der MRS-Methode konnte die Forscherin aber bislang nur wenige so genannte Metabolite (Zwischenprodukt beim Stoffwechsel) beobachten. Deshalb wird in diesem Forschungsprojekt eine von Dr. Alia und ihren Kollegen weiterentwickelte Magnetresonanz-Technik zum Einsatz kommen. Ultrahohe Magnetfelder sowie die Mikro-Magnetresonanz-Tomographie (μ-MRT-) sollen Dr. Alia und ihrem Team eine räumliche Darstellung der Metabolite ermöglichen. So können die Forscher unter anderem untersuchen, ob die räumlichen und zeitlichen Veränderungen bei Auftreten der Metabolite geschlechtsspezifisch sind.

Forschungsziel
Dr. Alia möchte geschlechtsspezifische Unterschiede im Gehirn von Alzheimer-Mäusen mit neuester Technik räumlich lokalisieren und anschließend untersuchen. Dabei soll der räumliche und zeitliche Zusammenhang zwischen geschlechtsspezifischen Metabolit-Unterschieden und dem Auftreten von alzheimertypischen Beta-Amyloid-Plaques herausgearbeitet werden. Zudem möchte Dr. Alia die geschlechtsspezifischen Unterschiede auf molekularem Niveau untersuchen.

Abschlussbericht

Was konnte Dr. Alia herausfinden?

Das Team um Dr. Alia erzielte deutliche Fortschritte im Verständnis der geschlechtsspezifischen Unterschiede bei der Alzheimer-Krankheit. Die Ergebnisse legen nahe, dass demenzbedingte Stoffwechselveränderungen bei Frauen früher als bei Männern auftreten. Darüber hinaus zeigt die Bildgebung für zahlreiche Gehirnareale bei weiblichen Mäusen eine höhere Belastung an Beta-Amyloid-Plaques als bei männlichen Mäusen. Diese Resultate machen deutlich, dass das Geschlecht einen Einfluss auf die Entstehung einer Demenz hat. Veränderungen der Neurotransmitterkonzentrationen, zum Beispiel von Glutamat und GABA, während der Erkrankung sind bei den Geschlechtern räumlich unterschiedlich. Diese Entwicklung ist besonders deutlich bei hormonellen Veränderungen, zum Beispiel während der Menopause. Diese Beobachtungen legen nahe, dass eine präventive Behandlung während der Menopause besonders effektiv sein könnte.

Wie geht es jetzt weiter?

Langzeitstudien über Beta-Amyloid-Plaques und deren Korrelation mit neurochemischen Veränderungen bei männlichen und weiblichen Mäusen werden derzeit im Labor von Dr. Alia durchgeführt.

Wofür wurden die Fördermittel verwendet?

Die Fördermittel der AFI finanzierten diverse Labormaterialien wie Antikörper mit 71.500 Euro, sowie Reisekosten in Höhe von 5.000 Euro.

Wissenschaftliche Publikationen auf Basis des geförderten Projekts

Kara, F., Höfling, C., Roßner, S., Schliebs, R., Van der Linden, A., Groot, H. J. M., Alia, A. (2015) In Vivo Longitudinal Monitoring of Changes in the Corpus Callosum Integrity During Disease Progression in a Mouse Model of Alzheimer’s Disease. Current Alzheimer Research, (12):941-950.

Roy, U., Stute, L., Höfling, C., Hartlage-Rübsamen, M., Matysik, J., Roßner, S., Alia, A. (2018) Sex- and age-specific modulation of brain GABA levels in a mouse model of Alzheimer's disease. Neurobiology of Aging, (62):168-179.

Chiziane, E., Telemann, H., Krueger, M., Adler, J., Arnhold, J., Alia, A., Flemmig, J. (2018) Free Heme and Amyloid-β: A Fatal Liaison in Alzheimer's Disease. Journal of Alzheimer's Disease, (61):963-984.

Foto Dr. Alia: Wolf R. Ussler