Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Genetische Schalter im Fokus der Alzheimer-Forschung

08.12.2003


Neue Erkenntnisse von PD Dr. Barbara Kaltschmidt, Biowissenschaftlerin am Institut für Neurobiochemie der Universität Witten/Herdecke, führen zu einer differenzierten Betrachtung der Wirkungsweise des Genschalters NF-kB im Gehirn.



Schätzungen zufolge leiden allein in Deutschland 1,4 Millionen, meist ältere Menschen, an der tückischen Gehirnerkrankung Alzheimer, die mit dem schleichenden Verlust der Persönlichkeit einher geht. Durch Proteinablagerungen im Gehirn, sog. Plaques, können die Neuronen Informationen nicht mehr weitergeben. Die Folge: Ganze Regionen des menschlichen Denkorgans sterben ab. Bisher sind die Auslöser, die diese Prozesse in Gang bringen, noch wenig erforscht. Eine wirksame Alzheimer-Therapie würde dem Gesundheits- und Pflegewesen jährlich Milliardenausgaben ersparen, die Lebensqualität alter Menschen erhöhen und Menschenleben retten.



Nachdem es der Biochemikerin Barbara Kaltschmidt vor zwei Jahren erstmals gelungen war, isolierte Nervenzellen des Gehirns (Neuronen) wirksam vor jenen toxischen Reizen zu schützen, die Alzheimer auslösen, hat sie nun einen weiteren, für die Wirksamkeit zukünftiger Therapien möglicherweise entscheidenden Forschungsschritt, gemacht. Bei der Frage, ob die Alzheimersche Krankheit ausbricht oder nicht spielt ein so genannter „genetischer Schalter“ eine entscheidende Rolle, der bei gesunden Menschen den natürlichen Zellschutz aktivieren kann und der bei Alzheimererkrankten zunehmend versagt. Der „Schalter“ ist ein Protein Namens NF-kB, das bei rechtzeitiger Aktivierung den neuronalen Zelltod verhindern kann und somit Alzheimer entgegenwirkt.

Nach genauer Analyse von transgenen Mäusen hat Barbara Kaltschmidt nun herausgefunden, dass die Aktivierung von NF-kB nicht in jedem Fall positive Auswirkungen auf die Alzheimerschen Krankheit hat. Vielmehr hängt die Wirkung davon ab, in welcher Gehirnsubstanz NF-kB aktiviert wird. Je nach Zelltyp hat das Protein mal verhindernde, mal zerstörende Wirkung.

Dazu muss man wissen, dass das menschliche und auch das tierische Gehirn im Wesentlichen aus zwei verschiedenen Zelltypen besteht:
  • Neuronen, die für die Weiterleitung der Signale zuständig sind sowie
  • Gliazellen, die als Stützgewebe fungieren.

Letztere bilden den weitaus größten Teil der Hirnsubstanz. Versuche an Hirnschnitten von transgenen Mäusen brachten nun an den Tag, dass NF-kB-Aktivierung in den Gliazellen zu schwerwiegenden Entzündungen führen. Anders gesagt: Mögliche Therapien sind nur dann Erfolg versprechend, wenn es gelingt, die NF-kB-Aktivitäten so gezielt zu stimulieren, dass das Protein ausschließlich in den Neuronen wirksam wird. Durch undifferenzierte NF-kB-Aktivierung käme es zu einer globalen Entzündung im Gehirn, wodurch, so Kaltschmidt, ein verhängnisvoller „Teufelskreis“ einsetzen würde. Entzündungen könnten den Hypocampus und Cortex (Sitz der höheren geistigen Vermögen des Menschen) derartig in Mitleidenschaft ziehen, dass der therapeutische Vorteil einer verstärkten NF-kB-Aktivierung in den Neuronen dadurch wieder zunichte gemacht wird.

„Offenbar hat NF-kB je nach Zelltyp unterschiedliche Funktionen“, erklärt Kaltschmidt. Mit Blick auf mögliche Therapien ist diese Erkenntnis von großer Bedeutung. Der Biowissenschaftlerin der Universität Witten/Herdecke ist es nun erstmals gelungen, eine solch differenzierte Aktivierung nachzuweisen und auszulösen.

Hintergrund: Wie wirkt die Alzheimersche Krankheit?

Bei Alzheimererkrankten ist die Aktivierung des NF-kB-Proteins gestört. Den Neuronen gelingt es nicht mehr, ihren eigenen inneren Zellschutz über NF-kB zu aktivieren. Die Folge: Die Neuronen des menschlichen Gehirns werden zunehmend mit toxischen Substanzen, so genannten b-Amyloid-Peptiden überschwemmt und büßen ihre Funktionsfähigkeit ein. Der neuronale Zelltod beginnt, die Plaque-Bildung wird forciert und das neuronale Netzwerk zerfällt - das Gehirn wird immer mehr zur zellulären Mülldeponie. Mögliche Therapien müssten daher in einer frühen Phase der Krankheit die Fähigkeit der Neuronen stärken, weiterhin NF-kB zu aktivieren. Dies macht sie, so Erkenntnisse der Forschungsgruppe um PD Dr. Barbara Kaltschmidt, zu einem späteren Zeitpunkt resistent gegen hohe neurotoxische Aß-Konzentrationen, die aus den benachbarten Plaques heraus diffundieren, sowie Cytokinen der Gliazellen. Die Folge: Die Neuronen bleiben trotz Alzheimer-Disposition weiterhin funktionsfähig.

Weitere Infos: PD Dr. Barbara Kaltschmidt, Tel.: 02302/669-129

Dr. Olaf Kaltenborn | Universität Witten/Herdecke
Weitere Informationen:
http://www.innovations-report.de/html/profile/profil-332.html

Weitere Berichte zu: Alzheimer NF-kB NF-kB-Aktivierung Neuron Zelltyp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Aktuelle Therapiepfade und Studienübersicht zur CLL
20.10.2017 | Kompetenznetz Maligne Lymphome e.V.

nachricht Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt
18.10.2017 | Universität Bern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise