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 Kokosöl verlängert Leben bei peroxisomalen Störungen
20.06.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Überdosis Calcium
19.06.2018 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

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: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

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

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

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