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MELDUNG/221: Nachrichten aus Forschung und Lehre vom 25.10.10 (idw)


Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilungen


→  Gene und Herzmuskelschwäche
→  Injektion krankhafter Eiweiße außerhalb des Gehirns löst Alzheimer-ähnliche
      Pathologie bei Mäusen aus
→  Millionenförderung für Diabetes- und Hirnforschung am Max-Delbrück-Centrum
      für Molekulare Medizin

Raute

Universitätsklinikum Regensburg - 22.10.2010

Gene und Herzmuskelschwäche

Regensburger Wissenschaftler zeigen direkten Zusammenhang bestimmter Genveränderungen mit dem Auftreten einer häufigen und schweren Form von Herzmuskelschwäche. Publikation im Online-Journal PLoS Genetics.

Das Risiko an einer schweren Form von Herzmuskelschwäche, der dilatativen Kardiomyopathie, zu erkranken, wird von bestimmten Genvarianten beeinflusst. Dies konnte eine Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Christian Hengstenberg und Dr. Klaus Stark aus der Klinik und Poliklinik für Innere Medizin II des Universitätsklinikums Regensburg zeigen. Die Analyse wurde im Rahmen einer internationalen Kollaboration an mehr als 5.500 Personen durchgeführt. Die Forscher beschreiben, dass bestimmte Veränderungen im sogenannten "HSPB7-Gen" das Risiko, an einer dilatativen Kardiomyopathie zu erkranken, um fast 50% erhöhen. Das Gen HSPB7 wird im Herzmuskel benötigt und scheint eine Schutzfunktion auszuüben.

Die Arbeitsgruppe konnte nun erstmals eine direkte Verbindung zwischen Veränderungen am HSPB7-Gen und der sporadischen Form der dilatativen Kardiomyopathie nachweisen. Ergebnisse, die zwischenzeitlich durch zwei unabhängige Arbeitsgruppen bestätigt wurden. "Damit ist der erste Schritt zu diagnostischen und zukünftig vielleicht auch therapeutischen Anwendungen bei dieser Form der Herzmuskelschwäche getan" sagt Dr. Klaus Stark, der Autor der Arbeit.

Weitere Informationen finden Sie unter
http://www.plosgenetics.org/article/info:doi/10.1371/journal.pgen.1001167
(die Publikation ist erschienen am 21. Oktober 2010 im Online-Wissenschaftsjournal PLoS Genetics (Public Library of Science))


Hintergrund

Die dilatative Kardiomyopathie stellt die häufigste Form von Herzmuskelerkrankungen dar. Pro 100.000 Personen treten jährlich etwa sechs Neuerkrankungen auf, wobei Männer doppelt so häufig betroffen sind wie Frauen. Charakteristisch für die Erkrankung sind vergrößerte Herzkammern und Herzvorhöfe. Gleichzeitig ist die Pumpfähigkeit des Herzens eingeschränkt, was sich durch eine geringe körperliche Belastbarkeit und durch Herzstolpern ausdrücken kann. In den vergangenen Jahrzehnten wurden einige genetische Varianten beschrieben, die die familiäre Häufung der Erkrankung erklären. Die sporadische Form, also ohne familiäre Vorbelastung, entzog sich bislang genetischen Untersuchungen. Den Autoren ist es nun erstmals gelungen, einen genetischen Risikofaktor für die sporadisch auftretende dilatative Kardiomyopathie zu identifizieren.

Die Untersuchungen fanden im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit statt, die von den Regensburger Wissenschaftlern geleitet wurde. Beteiligt waren mehrere Arbeitsgruppen aus Deutschland und Frankreich.

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution1081

Quelle: Universitätsklinikum Regensburg, Cordula Heinrich, 22.10.2010

Raute

Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH) - 21.10.2010

Injektion krankhafter Eiweiße außerhalb des Gehirns löst Alzheimer-ähnliche Pathologie bei Mäusen aus

Pathologische Proteinablagerungen, die mit der Alzheimererkrankung und der zerebralen beta-Amyloid-Angiopathie in Verbindung stehen, können nicht nur wie bisher bekannt durch die direkte Verabreichung pathogener, fehlgefalteter Abeta (Proteinbruchstücke) in das Gehirn ausgelöst werden, sondern auch durch eine Verabreichung außerhalb des Gehirns. Das zeigt eine aktuelle Studie am Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (Universitätsklinikum Tübingen, Universität Tübingen) und dem Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), die am 21.10.2010 in einer Online-Vorabveröffentlichung im Wissenschaftsmagazin Science erschienen ist.

In der Wissenschaft besteht heute weitgehende Einigkeit, dass sowohl die Alzheimererkrankung als auch die zerebrale beta-Amyloid-Angiopathie (eine Erkrankung der Blutgefäße im Gehirn) durch die Fehlfaltung und Anhäufung von Proteinbruchstücken namens beta-Amyloid oder Abeta hervorgerufen wird. Während bei der Alzheimererkrankung fehlgefaltetes Abeta vor allem in Form so genannter Amyloid-Plaques abgelagert wird, setzt sich das Abeta-Protein bei der zerebralen beta-Amyloid-Angiopathie an den Blutgefäßwänden ab.

Bereits im Jahr 2006 hatten die Tübinger Wissenschaftler unter der Leitung von Professor Mathias Jucker gezeigt, dass verdünnte Extrakte aus den Gehirnen verstorbener Alzheimerpatienten Abeta-Fehlfaltung und Abeta-Ablagerungen herbeiführen können (Science 313: 1781-4, 2006). Hierfür hatten die Forscher kleinste Mengen dieser Extrakte direkt in die Gehirne genveränderter (transgener) Mäuse gegeben, die genetisch so verändert worden waren, dass sie die menschliche Form von Abeta produzierten.

In ihrer aktuellen Studie nun belegen Mathias Jucker und die Erstautorin Yvonne Eisele zusammen mit ihrem Forschungsteam (HIH, Universität Tübingen, DZNE) sowie ihren Kollegen Matthias Staufenbiel (Novartis), Mathias Heikenwälder (Universität Zürich) und Lary Walker (Emory Universität in Atlanta) erstmals, dass Abeta-Ablagerungen in den Gehirnen transgener Mäuse auch hervorgerufen werden können durch eine Injektion mit einem Extrakt aus fehlgefaltetem Abeta außerhalb des Gehirns. Dabei verabreichten die Wissenschaftler den transgenen Mäusen das Extrakt aus fehlgefaltetem Abeta in den Bauchraum (intraperitoneale Verabreichung). Die induzierten Abeta-Ablagerungen zeigten sich vorrangig in den zerebralen Blutgefäßen, konnten jedoch auch in Form von Amyloid-Plaques zwischen den Nervenzellen nachgewiesen werden. Dabei dauerte die Amyloidinduktion nach den peripheren Injektionen deutlich länger als nach der direkten Verabreichung in das Gehirn. In beiden Fällen riefen die induzierten Amyloidablagerungen weitere neurodegenerative und neuroinflammatorische Veränderungen hervor, wie sie typischerweise in den Gehirnen von Patienten zu finden sind, die unter der Alzheimererkrankung oder der zerebralen beta-Amyloid-Angiopathie leiden.

"Die Erkenntnis, dass es Mechanismen gibt, die den Transport von Abeta-Aggregaten von der Körperperipherie ins Gehirn zulassen, wirft die Frage auf, ob es in der Körperperipherie oder Umwelt natürliche Substanzen gibt, die Amyloidablagerungen und Neurodegeneration im Gehirn auslösen können," so Professor Mathias Jucker. Die aktuellen Erkenntnisse geben neue Hinweise auf pathogenetische Mechanismen, die der Alzheimererkrankung zugrunde liegen. Die weiterführende Forschung wird wahrscheinlich zur Entwicklung neuer Strategien in der Vorbeugung und Behandlung führen.

Das molekulare Prinzip der induzierten Proteinablagerungen bei der Alzheimererkrankung und der beta-Amyloid Angiopathie weist Ähnlichkeiten zu dem der Prionenerkrankung auf. Die Prionenerekrankung, zu der auch BSE zählt, kann nicht nur dadurch hervorgerufen werden, dass den Tieren Prionen direkt ins Gehirn gegeben werden, sondern auch durch die Injektion der Prionen in die Körperperipherie. Die vorliegende Studie zeigt, dass dies nicht nur eine Besonderheit der Prionenerkrankung ist, wie bisher angenommen. Trotz der Gemeinsamkeiten zwischen der Alzheimer- und der Prionenerkrankung gibt es bisher keine Hinweise darauf, dass die Alzheimererkrankung oder die zerebrale Amyloid-Angiopathie auf natürlichem Wege in gleicher Weise übertragen werden können wie die Prionenerkrankung.

Originaltitel der Publikation:
Peripherally Applied Ab-Containing Inoculates Induce Cerebral b-Amyloidosis
Autoren: Yvonne S. Eisele 1,2; Ulrike Obermüller 1,2; Götz Heilbronner 1,2,3; Frank Baumann 1,2; Stephan A. Kaeser 1,2; Hartwig Wolburg 4; Lary C. Walker 5; Matthias Staufenbiel 6; Mathias Heikenwalder 7; Mathias Jucker 1,2,*

1 Department of Cellular Neurology, Hertie-Institute for Clinical Brain Research, University of Tübingen, D-72076 Tübingen, Germany;
2 DZNE - German Center for Neurodegenerative Diseases, Tübingen, Germany;
3 Graduate School for Cellular and Molecular Neuroscience, University of Tübingen, Tübingen, Germany;
4 Department of Pathology, University of Tübingen, Tübingen, Germany;
5 Yerkes National Primate Research Center and Department of Neurology, Emory University, Atlanta, GA, USA;
6 Novartis Institutes for Biomedical Research, Neuroscience Discovery, Basel, Switzerland;
7 Department of Pathology, Institute for Neuropathology, University Hospital, Zürich, Switzerland.

Online-Vorabveröffentlichung der Studie im Wissenschaftsmagazin Science, auf der Science express Webseite am 21.10.2010, 2:00 pm U.S. Eastern Time
www.scienceexpress.org

Kontakte:
Professor Dr. Mathias Jucker
Universität Tübingen
Universitätsklinikum Tübingen, Zentrum für Neurologie
Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH)
Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), Tübingen
E-Mail: mathias.jucker@uni-tuebingen.de

Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH)
Externe Pressestelle:
Kirstin Ahrens
Mail : mail@kirstin-ahrens.de
www.hih-tuebingen.de

Universität Tübingen
Hochschulkommunikation
Michael Seifert
Mail: michael.seifert@uni-tuebingen.de
www.medizin.uni-tuebingen.de

Universitätsklinikum Tübingen
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. Ellen Katz
Mail: ellen.katz@med.uni-tuebingen.de
www.medizin.uni-tuebingen.de

Zu dieser Mitteilung finden Sie Bilder unter:
http://idw-online.de/pages/de/image127405
Ein eingefärbter Hirnschnitt einer transgenen Maus nach der Verabreichung eines Extraktes mit fehlgefaltetem Abeta (beta Amyloid) in den Bauchraum. Die schwarzen und gelb-grünen Färbungen zeigen die entstandenen krankhaften Amyloid-Ablagerungen.

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution1351

Quelle: Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH), Kirstin Ahrens, 21.10.2010

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Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch - 22.10.2010

Zwei Forscher von MDC und Charité erhalten Millionenförderung vom European Research Council

Der amerikanische Diabetesforscher Dr. Matthew Poy und der britische Neurowissenschaftler Dr. James Poulet, beide vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch und der Charité - Universitätsmedizin Berlin, erhalten vom Europäischen Forschungsrat (European Research Council, ERC) in den kommenden fünf Jahren jeder Forschungsgelder in Höhe von rund 1,5 Millionen Euro. Sie gehören damit zu den rund 427 Spitzenforschern, die der ERC aus 2873 Bewerbern zur Förderung in diesem Jahr ausgewählt hat.

Mit seiner Forschung will Dr. Poy dazu beitragen, die Therapie von Diabetes zu verbessern, insbesondere was die Transplantation von Bauchspeicheldrüsen anbetrifft, und die Entwicklung neuer Therapien erleichtern. Dr. Poulet, der am Excellenzcluster NeuroCure angesiedelt ist, erforscht die Funktion bestimmter Nervenzellen der Grohirnrinde (Cortex). Dieser Teil des Gehirns spielt eine Schlüsselrolle für die Sinneswahrnehmumg, die Bewegungssteuerung, das Gedächtnis und die Wachsamkeit.

MicroRNAs und Diabetes
Dr. Poy erforscht bestimmte Gene, sogenannte microRNAs, und die molekularen Mechanismen bei Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes. Mit der ERC-Förderung will er untersuchen, wie die microRNAs in den Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse, die das Insulin produzieren, das Zusammenspiel mit den Nerven- und Blutgefäßzellen regulieren, von denen sie umgeben sind. Vor allem interessiert ihn, wie diese Kooperation im gesunden Organismus funktioniert und was sich verändert, wenn der Organismus an Diabetes erkrankt. Er wird auch mit Mäusen arbeiten, um weitere Gene zu identifizieren, die das Zusammenspiel dieser verschiedenen Zellen vermitteln.

Wie drängend das Problem mit Diabetes ist, verdeutlichen Zahlen, die die Weltgesundheitsorganisation WHO kürzlich veröffentlicht hat. Sie geht davon aus, dass derzeit weltweit mehr als 220 Millionen Menschen an Diabetes leiden. "Sowohl bei Diabetes Typ 1 als auch bei Diabetes Typ 2 arbeiten die Beta-Zellen der Bausspeicheldrüse nicht mehr richtig und gehen schließlich zu Grunde", erläutert Dr. Poy. Die Beta-Zellen produzieren das lebenswichtige Hormon Insulin. Es reguliert den Blutzucker, der ein wichtiger Energielieferant des Körpers ist.

Diabetes tritt auf, wenn die Bauchspeicheldrüse nicht genügend Insulin produziert, oder wenn der Körper das Insulin nicht nutzen kann. Bei Patienten, die an Diabetes Typ 1 erkrankt sind, ist der Blutzuckerspiegel erhöht, weil die Beta-Zellen als Folge einer fehlgeleiteten Reaktion des Immunsystem zerstört sind und kein Insulin mehr produzieren können. Diese Patienten müssen deshalb ihr Leben lang Insulin spritzen.

Aber auch bei Patienten mit Diabetes Typ 2, bei denen zunächst Diät und Tabletten ausreichen, um ihren Blutzuckerspiegel unter Kontrolle zu halten, können die Beta-Zellen im Laufe der Erkrankung zugrunde gehen, so dass auch sie dann Insulin spritzen müssen. Unbehandelt führt die Erkrankung zu schweren Schäden des Herz-Kreislauf- und Nervensystems, der Nieren und Augen.

Da die Insulinbehandlung jedoch auch Nebenwirkungen hat, versucht die Medizin Patienten entweder Beta-Zellen oder eine ganze Bauchspeicheldrüsen von Spendern zu verpflanzen, um ihnen das Insulinspritzen zu ersparen. Der Erfolg ist allerdings gering.

Dr. Poy war 2008 als Helmholtz-Nachwuchsgruppenleiter von der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich, Schweiz, nach Berlin gekommen. Er leistete einen wichtigen Beitrag zum Verständnis des Zuckerstoffwechsels im gesunden Organismus und untersuchte die Prozesse, die zur Entstehung von Diabetes führen. Vor allem konnte er zeigen, dass microRNAs eine entscheidende Rolle bei der Regulierung von Stoffwechselprozessen spielen. Dr. Poy studierte und promovierte am Medical College of Ohio in Toledo, USA, in Biomedizin, und arbeitete, bevor er nach Europa kam, in den USA an der Rockefeller Universität New York.

Gehirnaktivität und Verhalten
Dr. Poulet erforscht Veränderungen im Gehirn, die auf Aktivitäten der Nervenzellen (Neuronen) zurückgehen. Dieses Phänomen, in der Forschung als Gehirnzustand oder "brain state" bezeichnet, wurde erstmals 1929 bei einem Menschen in wachem Zustand aufgenommen. Seither gibt es viele Aufzeichnungen darüber von der Maus bis zum Menschen. Die Forschung geht davon aus, dass Veränderungen des Gehirnzustands für die normale Funktion des Gehirns und die Signalverarbeitung wichtig sind. "Doch bisher ist nur sehr wenig darüber bekannt, welche neuronalen Mechanismen diese Veränderungen des Gehirnzustands hervorrufen und welche Auswirkungen sie auf die Signalverarbeitung und das Verhalten haben", erläutert Dr. Poulet.

Er will deshalb jetzt die Aktivität der Neuronen in der wachen, mit ihren Schnurbarthaaren tastenden Maus aufzeichnen, um die Vernetzung und die zellulären Mechanismen, die bei der Veränderung des Gehirnzustands eine Rolle spielen, zu untersuchen. Dazu setzt er elektrophysiologische und optische Techniken sowie Methoden der Verhaltensforschung ein. Bereits in früheren Arbeiten hatte er solche Veränderungen bei der Maus untersucht. Er hofft mit seinen Arbeiten neue Wege zur Behandlung neurologischer Erkrankungen wie Schlaganfall oder Epilepsie eröffnen zu können.

Als Doktorand war der Neurowissenschaftler maßgeblich an der Endeckung eines Phänomens beteiligt, das Forscher als "Efferenzkopie" oder "interne Rückkopplung" (corollary discharge) bezeichnen. Es sorgt dafür, dass Grillen von ihrem eigenen Lockgesang nicht taub werden und es ist auch dafür verantwortlich, dass man sich zum Beispiel nicht selbst kitzeln kann. Die "interne Rückkopplung" ist ein Signal im Gehirn, das die Wahrnehmung von Reizen (Töne oder Berührungen), die der Körper selbst erzeugt, herausfiltert.

Dr. Poulet, der über das MDC finanziert wird, das neben anderen Einrichtungen an NeuroCure beteiligt ist, war bis Sommer 2009 Postdoktorand an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Schweiz, wo es ihm als erstem gelang, die intrazelluläre Aktivität zweier Nervenzellen der Großhirnrinde im wachen Tier aufzuzeichnen. Dr. Poulet stammt aus London, England. Er studierte an der Universität von Bristol Biologie, promovierte 2002 an der Universität Cambridge (England) und war dort von 2003 bis 2005 Postdoktorand.

Mit Dr. Poy und Dr. Poulet sind jetzt insgesamt drei Wissenschaftler des MDC mit einer ERC-Förderung ausgezeichnet worden. 2009 hatte die italienische Diabetesforscherin Dr. Francesca Spagnoli, die ebenfalls 2008 von der Rockefeller Universität an das MDC gekommen war, eine Millionenförderung vom ERC erhalten. Der European Research Council wurde 2007 von der Europäischen Kommission eingerichtet. Er wird finanziert durch das 7. Rahmenprogramm der Europäischen Union.

Barbara Bachtler, Pressestelle
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch
Robert-Rössle-Straße 10, 13125 Berlin
Tel.: +49 (0) 30 94 06 - 38 96
Fax: +49 (0) 30 94 06 - 38 33
e-mail: presse@mdc-berlin.de
http://www.mdc-berlin.de/

Jens Augustin
Exzellenzcluster NeuroCure an der Charité
Presse und Öfentlichkeitsarbeit
Charité - Universitätsmedizin Berlin
Charitéplatz 1, 10117 Berlin
Tel.: + 49 (0)30 450 539 707
Fax: + 49 (0)30 450 539 970
e-Mail: jens.augustin@charite.de
http://www.neurocure.de

Weitere Informationen finden Sie unter
http://erc.europa.eu/
http://www.neurocure.de
http://www.mdc-berlin.de/de/news/2009/20090921-eu-millionenf_rderung_f_r_mdc-diabetesfors/index.html
http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs312/en/index.html
http://www.worlddiabetesday.org/the-campaign/unite-for-diabetes

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution672

Quelle: Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch, Barbara Bachtler, 22.10.2010

Raute

Quelle:
Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilung
WWW: http://idw-online.de
E-Mail: service@idw-online.de


veröffentlicht im Schattenblick zum 26. Oktober 2010