JPND - LODE

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Verlust von neurotrophischen Faktoren in neurodegenerativen Demenzerkrankungen: Zurück zum Knotenpunkt der Proteine

In einer internationalen Zusammenarbeit arbeitet unsere Gruppe am MPI-P in Mainz mit Teams aus Italien, Großbritannien, Belgien und den USA an einem Ansatz für die Therapie neurodegenerativer Krankheiten. Einerseits geht es darum, die Vorgänge im Gehirn zu verstehen, die zu den Krankheiten führen. Zum anderen steht die Entwicklung einer Methode zur gezielten Wirkstoffabgabe im Fokus.

Im menschlichen Gehirn sind Neuronen für die Übertragung elektrischer Signale verantwortlich. Sie bilden die funktionale Komponente, die für Empfindungen, Reize und Erinnerungen verantwortlich ist. Bei Demenz kommt es zu einer Ansammlung von Proteinen außerhalb der Neuronen, die dann zum Tod der neuronalen Zellen führt. Wie man den Tod von Neuronen verhindern kann, ist bis heute Gegenstand wissenschaftlicher Forschung. In einem aktuellen transnationalen Forschungsprojekt (EU-Verbundprogramm zur Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen (JPND)), das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in Deutschland gefördert wird, versuchen Forscher, diese Frage zu beantworten.

Während die Projektpartner in Italien, Großbritannien, Belgien und den USA die genauen Prozesse im Gehirn untersuchen, erforscht das MPI-P Methoden zum Transport von Medikamenten. Die Überwindung der Blut-Hirn-Schranke ist hierbei die größte Herausforderung. Medikamente, die im Gehirn eingesetzt werden sollen, müssen diese Schranke überwinden können, bevor sie im Gehirn wirken. Zu diesem Zweck arbeitet unsere Gruppe an Nanokapseln, die die Barriere überwinden können. Einerseits muss darauf geachtet werden, dass die Nanokapseln eine lange Zirkulationszeit im Blut haben, um die Wahrscheinlichkeit einer Interaktion mit den Zielzellen in den betroffenen Hirnregionen zu erhöhen. Dafür ist es wichtig, die Nanokapseln so zu gestalten, dass sie nicht direkt von der Niere oder der Leber ausgeschieden werden. Andererseits müssen spezielle Oberflächenmodifikationen - bestehend aus Proteinen - auf der Kapseloberfläche platziert werden, um von den Zielzellen erkannt und aufgenommen zu werden.

Die am Projekt beteiligten Partner untersuchen parallel zur Entwicklung des Transportsystems in Mainz die genauen Prozesse im Gehirn. Hier sind vor allem Exosomen und neurotrophe Faktoren von Interesse. Exosomen sind kleine Kompartimente, die von Zellen freigesetzt werden, um miteinander zu kommunizieren. Gleichzeitig sind neurotrophe Faktoren biochemische Botenstoffe, die für das Wachstum und das Überleben von Nervenzellen verantwortlich sind. Das Zusammenspiel von Exosomen und neuronenstimulierenden Faktoren wird von Forschern als zentrales Thema für das Verständnis von Demenz angesehen.

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