Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dr. Caghan Kizil und sein Forscherteam erreichen Fortschritte in der Alzheimer-Forschung

20.10.2016

Das Forscherteam um Dr. Caghan Kizil am DFG-Forschungszentrum für Regenerative Therapien (CRTD) – Exzellenzcluster an der TU Dresden, hat einen entscheidenden Fortschritt in der Alzheimerforschung erzielt. Die Gruppe konnte zeigen, wie ein erkranktes Wirbeltiergehirn auf natürliche Weise auf Alzheimer-Symptomatiken reagiert, indem es mehr Neuronen bildet. Zwei Proteine (Interleukin-4 und STAT6) konnten als relevant für diesen Prozess identifiziert werden. Dies ist ein großer Schritt in Richtung eines vollständigen Verständnisses, der Prävention oder sogar Heilung der Alzheimer Krankheit. Jedes Jahr sind circa 170.000 Neuerkrankungen in Deutschland zu verzeichnen.

Die Ergebnisse dieser Studie sind jetzt in der Fachzeitschrift Cell Reports veröffentlicht worden.

Die Alzheimer-Krankheit ist die häufigste Form der Demenz. Betroffene leiden an Gedächtnisverlust, Desorientierung und Verhaltensänderungen. Patienten sind dabei stark in ihrem Alltag eingeschränkt und auf die Hilfe Anderer angewiesen. Alzheimer ist für etwa 60 bis 80 Prozent der weltweiten Demenzerkrankungen verantwortlich.


Das Bild zeigt die räumliche Organisierung von Immunzellen (grün) und Neuronen (rot) in einem Querschnitt eines erwachsenen Zebrafisch-Vorderhirns (Zellkern: blau).

© Kizil Labor


Caghan Kizil, PhD

© CRTD

Die Krankheit tritt vor allem bei Personen auf, die über 65 Jahre alt sind. Für Alzheimer gibt es derzeit keine Heilung, was zusammen mit der jährlich hohen Zahl an Neuerkrankungen die Relevanz der Forschung in diesem Gebiet verdeutlicht.

Die Studie von Dr. Caghan Kizil nutzt den Zebrafisch als Modell, weil dieser sein Gehirn regenerieren kann. Der Zebrafisch hat die weitreichende Fähigkeit, die durch verschiedene Schadensarten verlorengeganegenen Neuronen wieder ‚aufzufüllen‘. Das Team von Dr. Kizil konnte zeigen, dass der Zebrafisch nach einer Alzheimer-artigen Degeneration genau dies tut. Das ist eine Eigenschaft, die Menschen nicht haben.

Evolutionär gesehen, sind sich Mensch und Zebrafisch ziemlich ähnlich: die Zelltypen im Zebrafischgehirn, sowie deren physiologische Aufgaben, sind denen im Menschen sehr ähnlich. Außerdem sind mehr als 80 Prozent der menschlichen Gene auch im Zebrafisch vorhanden. Aufgrund dieser Aspekte ist der Zebrafisch ein idealer Modellorganismus, um komplexe Krankheiten des Menschen auf eine vereinfachte Art und Weise zu studieren.

„Wir glauben, dass das Verstehen dieser Neurodegenerations-Prozesse im Zebrafisch-Modell uns helfen kann, klinische Therapiemöglichkeiten (für z.B. Alzheimer) für den Menschen zu entwickeln. Im Rahmen dieser Studie konnten wir Alzheimer-artige Zustände im Zebrafischgehirn beobachten. Wir konnten zeigen, dass der Zebrafisch sowohl die neuronale Stammzellproliferation, als auch die Bildung neuer Neuronen im Falle eines Alzheimer-artigen Krankheitszustandes steigern kann. Das ist großartig, denn zur Behandlung von Alzheimer müssen wir mehr Neuronen produzieren. Und dieser Prozess beginnt mit der neuronalen Stammzellproliferation, die im menschlichen erkrankten Gehirn versagt“, erklärt Caghan Kizil.

Die hier vorgestellte Studie konnte zeigen, dass Alzheimer-artige Krankheitssymptome im Zebrafischgehirn „wachgerufen“ werden können, indem man einen kurzen Abschnitt des menschlichen APP Proteins nutzt, welches ein Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit ist (Amyloid-β42). Dieser Proteinteil führt zum Absterben von Neuronen, zu Entzündungen, zum Verlust neuronaler Verbindungen sowie zu Defiziten in der Gedächtnisbildung beim Zebrafisch. Caghan Kizil’s Forschungsgruppe inklusive des Hauptautoren Prabesh Bhattarai fanden heraus, dass das mit dem Immunsystem zusammenhängende Molekül Interleukin-4 (welches auch im menschlichen Gehirn vorhanden ist) von den Immunzellen und absterbenden Neuronen im Zebrafischgehirn produziert wird. Dieses Molekül ‚warnt‘ die neuronalen Stammzellen, dass eine Gefahr vorliegt.

Die Stammzellen beginnen dann mit der Proliferation. Dies geschieht durch einen zell-intrinsischen Mechanismus, der ein weiteres Protein mit zentraler Funktion (STAT6) involviert. Die Relevanz dieser Studie liegt in der Vorstellung, dass das geschädigte Gehirn und das sich dort befindliche entzündliche Milieu so verändert werden kann, dass es die Stammzellproliferation ankurbeln kann. Das ist genau das, was sich erfolgreich regenerierende Wirbeltiere tun.

Die nächsten Schritte zur Entschlüsselung der Alzheimer-Krankheit sind klar definiert: „Wir werden weitere Faktoren, die für eine erfolgreiche ‘Regenerations-Antwort‘ im Zebrafischgehirn nach einer Alzheimer-Situation notwendig sind, identifizieren. Dadurch können wir ein immer vollständigeres Bild der molekularen Programme zur Bewältigung dieser Krankheit erhalten.

Der Zebrafisch wird uns die Gen-Kandidaten verraten, auf die wir uns in unseren Gehirnen fokussieren sollten, um mögliche regenerative Therapien ableiten zu können. Ich denke, dass wir bedeutungsvolle Therapien nur durch die Kombination der Proliferationszunahme von Stammzellen mit den vorhandenen Präventionsmethoden (Medikamente, Rehabilitationsansätze, vorbeugende Maßnahmen, etc.) erreichen können“, sagt Caghan Kizil.

Caghan Kizil arbeitet seit 2014 als Forschungsgruppenleiter am CRTD, wo er von 2009-2014 auch eine Postdoc Position inne hatte. Bevor er seine Promotion am Max-Planck- Institut für Entwicklungsbiologie (Tübingen) abschloss, absolvierte Caghan Kizil ein Masterstudium am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie (Göttingen) und ein Bachelorstudium an der Middle East Technical University (Ankara, Türkei). Caghan Kizil ist außerdem ein Helmholtz Young Investigator Gruppenleiter am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE).

Publikation

“IL4/STAT6 signaling activates neural stem cell proliferation and neurogenesis upon
Amyloid-β42 in adult zebrafish brain”
DOI: 10.1016/j.celrep.2016.09.075

Weitere Publikationen

ORCID:
http://orcid.org/0000-0002-8164-9762

RESEARCHERID: http://www.researcherid.com/ProfileView.action?SID=T2oXOV4KDMymd3MNr19&retur...

Facebook Seite des Kizil Labors
https://www.facebook.com/KizilLab/

Pressekontakt

Franziska Clauß, M.A.
Pressesprecherin
Tel.: +49 351 458 82065
E-Mail: franziska.clauss@crt-dresden.de

Das 2006 gegründete Zentrum für Regenerative Therapien Dresden (CRTD) der Technischen Universität konnte sich in der zweiten Runde der Exzellenzinitiative erneut als Exzellenzcluster und DFG-Forschungszentrum durchsetzen. Ziel des CRTD ist es, das Selbstheilungspotential des Körpers zu erforschen und völlig neuartige, regenerative Therapien für bisher unheilbare Krankheiten zu entwickeln. Die Forschungsschwerpunkte des Zentrums konzentrieren sich auf Hämatologie und Immunologie, Diabetes, neurodegenerative Erkrankungen sowie Knochenregeneration. Zurzeit arbeiten acht Professoren und zehn Forschungsgruppenleiter am CRTD, die in einem interdisziplinären Netzwerk von über 90 Mitgliedern sieben verschiedener Institutionen Dresdens eingebunden sind. Zusätzlich unterstützen 21 Partner aus der Wirtschaft das Netzwerk. Synergien im Netzwerk erlauben eine schnelle Übertragung von Ergebnissen aus der Grundlagenforschung in klinische Anwendungen.

www.crt-dresden.de

Franziska Clauß | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht In Hochleistungs-Mais sind mehr Gene aktiv
19.01.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Warum es für Pflanzen gut sein kann auf Sex zu verzichten
19.01.2018 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie