Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Demenz: Neue Substanz verbessert Gehirnfunktion

28.07.2017

Das Protein Amyloid-β gilt als Hauptverantwortlicher für die Entstehung von Alzheimer. Aussichtsreiche Substanzen für neue Therapien sind deshalb Wirkstoffe, die die Amyloid-β-Produktion hemmen, so genannte Inhibitoren. In einer Mäusestudie konnte ein Team der Technischen Universität München (TUM) jetzt für einen solchen Inhibitor nachweisen, dass er die Amyloid-β-Menge reduziert und dadurch die normale Aktivität der Nervenzellen wiederherstellt und die Gedächtnisleistung deutlich verbessern kann.

In Deutschland leben etwa 1,5 Millionen Menschen mit Demenz. Ein wirksames Medikament, das die Krankheit aufhalten oder heilen kann, gibt es bisher nicht. Die genauen Ursachen der Erkrankung sind zudem noch nicht endgültig geklärt. Wahrscheinlich ist aber, dass sich bei Erkrankten im Gehirn größere Mengen des Proteins Amyloid-β anhäufen als bei Gesunden, was dazu führt, dass das Protein verklumpt und die Nervenzellen schädigt.


Marc Aurel Busche am Zwei-Photonen-Mikroskop, welches die direkte Beobachtung von Nervenzellen im intakten Gehirn mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung ermöglicht.

Kurt Bauer / Technische Universität München

Betroffene Zellen können dadurch überaktiv werden, so dass sie ständig falsche Signale an ihre Nachbarzellen senden. Außerdem geraten bestimmte Gehirnwellen, die so genannten langsamen Oszillationen, außer Kontrolle. Diese Wellen spielen vor allem in der Gedächtnisbildung eine entscheidende Rolle, indem sie Gelerntes in den Langzeitspeicher verschieben.

Gehirnfunktionen in Mäusen wiederhergestellt

„Eine erfolgreiche Therapie muss möglichst früh bei der Erkrankung ansetzen. Wir haben in unseren Versuchen deshalb das Enzym β-Secretase blockiert, das Amyloid-β herstellt.“, erläutert Dr. Dr. Marc Aurel Busche, Nachwuchsgruppenleiter am Institut für Neurowissenschaften der TUM und Facharzt für Psychiatrie an der Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie am TUM Klinikum rechts der Isar.

Die Forscherinnen und Forscher testeten einen Wirkstoff, der die β-Secretase hemmt, in einem Alzheimer-Mausmodell. Die Tiere produzieren große Mengen von Amyloid-β, was wie beim Menschen zur Bildung von Amyloid-β-Verklumpungen im Gehirn führt und Gedächtnisstörungen verursacht. Während der Studie erhielten die Mäuse bis zu acht Wochen lang den Hemmstoff über die Nahrung und wurden anschließend untersucht. Hierbei nutzten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine besondere Bildgebungsmethode, die Zwei-Photonen-Mikroskopie, mit der sich einzelne Nervenzellen im Gehirn be-obachten lassen.

Wie erwartet hatten die Mäuse nach dieser Zeit weniger Amyloid-β in ihren Gehirnen, da seine Herstellung verhindert wurde. Der Effekt des Wirkstoffs war aber deutlich weitreichender: auch die Gehirnfunktionen der Tiere hatten sich wieder normalisiert. Es gab weniger überaktive Nervenzellen und auch die langsamen Gehirnwellen verhielten sich wieder wie in gesunden Tieren. Entscheidend war für die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass sich auch das Gedächtnis der Tiere wieder verbesserte. Die Mäuse fanden eine in einem Wasserlabyrinth versteckte Plattform wieder ebenso schnell, wie ihre gesunden Artgenossen.

Klinische Studie in Planung

„Was uns vor allem beeindruckt und verwundert, ist die Umkehrbarkeit der Symptome. Die Tiere hatten vor der Behandlung ein deutliches Krankheitsbild mit Amyloid- β-Verklumpungen im Gehirn. Dennoch konnten wir die wichtigsten Gehirnaktivitäten und Fähigkeiten durch den Wirkstoff wiederherstellen.“, erläutert Aylin Keskin, Erstautorin der Publikation. Die Studie der Forscherinnen und Forscher bringt aber noch einen weiteren Vorteil: „Wir konnten jetzt auch im Umkehrschluss nachweisen, welche der neuronalen Defekte wirklich von Amyloid-β verursacht werden. Das war zum Beispiel für die überaktiven Nervenzellen bisher noch nicht ganz verstanden.“, sagt Keskin.

Die Ergebnisse der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler findet auch bald den Weg in die Klinik: Es ist eine große klinische Studie mit rund 1000 Teilnehmern geplant, in der der leicht abgewandelte Hemmstoff getestet werden soll. „Wir hoffen natürlich sehr, dass sich die vielversprechenden Entdeckungen im Tiermodell, auch auf den Menschen übertragen lassen“, sagt Busche.


Die Studie entstand im Rahmen des SyNergy-Clusters. Sie wurde gefördert durch die Alzheimer Forschung Initiative e.V., die Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG), das European Research Council (ERC) und das European Union FP7 Program. Die Experimente wurden in Kooperation mit Novartis durchgeführt.

Publikation
A. D. Keskin, M. Kekuš, H. Adelsberger, U. Neumann, D. R. Shimshek, B. Song, B. Zott, T. Peng, H. Förstl, M. Staufenbiel, I. Nelken, B. Sakmann, A. Konnerth, and M. A. Busche, BACE inhibition-dependent repair of Alzheimer’s pathophysiology, Proceedings of the National Academy of Sciences, July 2017, DOI: 10.1073/pnas.1708106114
http://www.pnas.org/content/early/2017/07/19/1708106114.abstract

Kontakt
Dr. Dr. Marc Aurel Busche
Technische Universität München
Institut für Neurowissenschaften der TUM &
Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie am TUM Klinikum rechts der Isar
Tel: +49 (0)89 289 - 23325 (Pressestelle TU München)
aurel.busche@tum.de

Hochauflösende Bilder für die redaktionelle Berichterstattung:

https://mediatum.ub.tum.de/1374640

Weitere Informationen

Institut für Neurowissenschaften der TUM
http://www.ifn.me.tum.de/new/

Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie am TUM Klinikum rechts der Isar
http://www.psykl.mri.tum.de/

Weitere Informationen:

https://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/detail/article/34099/ - Diese Meldung im Web
https://www.tum.de/die-tum/aktuelles/ - Alle Pressemeldungen der TU München

Dr. Ulrich Marsch | Technische Universität München

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Woher Muskeln wissen, wie spät es ist
21.08.2018 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

nachricht Bienen brauchen es bunt
20.08.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Die Mischung macht‘s: Jülicher Forscher entwickeln schnellladefähige Festkörperbatterie

Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Jülicher Wissenschaftler haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das zehnmal größere Ströme beim Laden und Entladen erlaubt als in der Fachliteratur bislang beschrieben. Die Verbesserung erzielten sie durch eine „clevere“ Materialwahl. Alle Komponenten wurden aus Phosphatverbindungen gefertigt, die chemisch und mechanisch sehr gut zusammenpassen.

Die geringe Stromstärke gilt als einer der Knackpunkte bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Sie führt dazu, dass die Batterien relativ viel Zeit zum...

Im Focus: It’s All in the Mix: Jülich Researchers are Developing Fast-Charging Solid-State Batteries

There are currently great hopes for solid-state batteries. They contain no liquid parts that could leak or catch fire. For this reason, they do not require cooling and are considered to be much safer, more reliable, and longer lasting than traditional lithium-ion batteries. Jülich scientists have now introduced a new concept that allows currents up to ten times greater during charging and discharging than previously described in the literature. The improvement was achieved by a “clever” choice of materials with a focus on consistently good compatibility. All components were made from phosphate compounds, which are well matched both chemically and mechanically.

The low current is considered one of the biggest hurdles in the development of solid-state batteries. It is the reason why the batteries take a relatively long...

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Dialog an Deck, Science Slam und Pong-Battle

21.08.2018 | Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Linsen im Fokus

21.08.2018 | Seminare Workshops

Dialog an Deck, Science Slam und Pong-Battle

21.08.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Woher Muskeln wissen, wie spät es ist

21.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics