Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie kommen Folate ins Gehirn? Transport entschlüsselt.

21.11.2013
Wissenschaftler klären Mechanismus, wie Folate ins Gehirn transportiert werden. Veröffentlicht in „NATURE COMMUNICATIONS“.

Ohne Folate (Vitamin B9) läuft bei der Entwicklung des Gehirns von Kindern eini-ges schief. Eine mangelhafte Versorgung mit dem lebenswichtigen Nahrungsbestandteil in den frühen Jahren der Kindesentwicklung hat Folgen: Betroffene Kinder sind oft bereits im dritten Lebensjahr deutlich in ihrer Entwicklung zurück. Sie haben schwerwiegende Bewegungsstörungen und häufig epileptische Krampfanfälle. Eine mögliche Diagnose lautet „cerebrale Folattransportdefizienz“.

Seit kurzem erst lässt sich diese seltene Erbkrankheit erkennen, die durch Mutationen im FOLR1-Gen verursacht wird und zu einer Störung des Folattransports über die Blut-Liquor-Schranke führt. Daraus ergibt sich ein Folatmangel im Gehirn und es kommt zu einer Hirnschrumpfung und zu einer Störung der weißen Hirnsubstanz. Unbehandelt führt die Erkrankung zu einem fortschreitenden Verlust von geistigen und motorischen Fähigkeiten.

Ein interdisziplinäres Forscherteam unter der Leitung von Prof. Dr. Dr. Robert Steinfeld, Abteilung Neuropädiatrie in der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), hat jetzt einen Ansatz für eine künftige Behandlung gefunden. Erstmals konnten die Forscher klären, über welchen Mechanismus die lebenswichtigen Folate bei gesunden Menschen ins Gehirn transportiert werden.

Beteiligt waren Wissenschaftler der Göttinger Max-Planck-Institute für Experimentelle Medizin und Biophysikalische Chemie, des Zentrums für Molekulare Neurobiologie Hamburg, des Insti-tuts für Biochemie der Universität Münster sowie des Instituts für Chemie der Purdue University in den USA. Die Ergebnisse der Forschungen sind veröffentlicht in der Juli-Ausgabe der Zeitschrift „NATURE COMMUNICATIONS“.

Originalpublikation: Choroid plexus transcytosis and exosome shuttling deliver folate into brain parenchyma. In: Nature Communincations 2013 Jul 5;4:2123. doi: 10.1038/ncomms3123.

Autoren: Marcel Grapp*, Arne Wrede, Michaela Schweizer, Sabine Hüwel, Hans-Joachim Galla, Nicolas Snaidero, Mikael Simons, Johanna Bückers, Philip S. Low, Henning Urlaub, Jutta Gärtner*, Robert Steinfeld*

(*Mitarbeiter der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin, Universitätsmedizin Göttingen)

„Als wir mit dem Projekt begonnen haben, war die gängige Vorstellung vom Folattransport ins Gehirn eine völlig andere. Aber unsere experimentellen Daten passten einfach nicht zu diesem Modell. Nur durch aufwendige mikroskopische Techniken und durch Zusammenarbeit mit anderen Wissenschaftlern konnten wir das Problem lösen“, sagt Prof. Steinfeld, Senior-Autor der Publikation aus der Abteilung Neuropädiatrie in der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin der UMG. Die Ergebnisse der Forschungen: Folate werden mittels des Folatrezeptors alpha vom Blut durch die Plexus choroideus-Zellen in den Liquor transportiert. Folatrezeptor alpha wird dabei gebunden an kleine Vesikel in den Liquor (Nervenwasser) abgegeben. Diese Vesikel (Exosomen) dienen als Transportvehikel für Folate in das Gehirngewebe.

„Die Entschlüsselung dieses ungewöhnlichen Transportwegs hat Konsequenzen für die Behandlung aller Erkrankungen, die mit einem Mangel an Folaten im Gehirn einhergehen“, sagt Prof. Steinfeld. Die Erkenntnisse bieten die Grundlage für die Entwicklung geeigneter Behandlungsformen für alle Erkrankungen, die mit einem Folatmangel im Gehirn einhergehen. Die Forscher vermuten, dass auch andere lebenswichtige Nährstoffe und biologische Substanzen auf diese Art ins Gehirn transportiert werden. Der Transportweg könnte ein grundlegender Mechanismus für den zellulären Austausch von biologischen Substanzen sein.

Hintergrund: Die cerebrale Folattransportdefizienz ist erst seit 2009 bekannt. Entdeckt hat sie Prof. Dr. Dr. Robert Steinfeld. Er und ein Forscherteam der Abteilung Neuropä-diatrie an der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin der UMG konnten damals erstmals einen Gendefekt als Ursache festmachen. Durch Mutationen ist das FOLR1-Gen defekt. Durch diesen Defekt wird der Folattransport über die Blut-Liquor-Schranke blockiert und es kommt zu einem Folatmangel im Gehirn. Um die Behandlungsmöglichkeiten dieser frühkindlichen neurogenerativen Erkrankung zu verbessern, untersuchte Prof. Steinfeld den genauen Mechanismus des Folattransports ins Gehirn.

Folate, von Folsäure abgeleitete natürliche Verbindungen, sind lebensnotwendige Nahrungsbestandteile und werden auch als Vitamin B9 bezeichnet. Folsäure-Verbindungen sorgen vor allem für eine gesunde Entwicklung des Nervensystems. Menschen müssen täglich ungefähr 0,5 Milligramm Folate aufnehmen. Die stecken in Salaten und grünem Blattgemüse. Besonders während der Schwangerschaft sowie im Säuglings- und Kleinkindesalter ist es wichtig, für eine ausreichende Versorgung mit Folaten zu sorgen.

WEITERE INFORMATIONEN:
Universitätsmedizin Göttingen, Georg-August-Universität
Abteilung Neuropädiatrie, Klinik für Kinder- und Jugendmedizin
Prof. Dr. Dr. Robert Steinfeld
Telefon 0551 / 39-22570
rsteinfeld@med.uni-goettingen.de

Stefan Weller | idw
Weitere Informationen:
http://www.med.uni-goettingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Abstoßung von Spenderorganen: Neue Biomarker sollen Komplikationen verhindern
15.12.2017 | Deutsche Herzstiftung e.V./Deutsche Stiftung für Herzforschung

nachricht Antibiotikaresistenzen durch Nanopartikel überwinden?
15.12.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

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: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik