Kooperationsanbahnung mit UIC (USA) im Gebiet neurodegenerativer Erkrankungen

Als neurodegenerative Erkrankungen bezeichnet man einen mehr oder weniger schnellen Abbau von Neuronenstruktur im ZNS oder auch dem periprheren Nervensystem mit den äußerlich erkennbaren Anzeichen von Störungen der Motorik, von Gedächtnisleistungen oder auch sensorischer Leistungen. Solche Krankheiten sind als "Alzheimer" oder ,,Parkinson" jedermann bekannt. Ein sehr aktuelles Arbeitsgebiet in diesem Bereich besteht darin. die Neubildung neuronaler Zelltypen -die Ausdifferenzierung aus neuronalen adulten Stammzellen, welche auch beim Menschen zu finden ist, zu erforschen. Hieraus resultiert auch die Idee im Fall des konkreten Auftretens der Krankheiten, den körpereigenen Regenerationsmechanismus zur Neubildung von Nervenzellen durch Substanzgabe anzuregen. Unser Team hat in den letzten Jahren eine Anzahl verschiedener pflanzlicher lnhaltsstoffe sowohl auf ihre Fähigkeit zur Auslösung der Differenzierung adulter Stammzellen (Regeneration) wie auch auf ihre neuroprotektiven Eigenschaften geprüft. Dabei zeigte sich, dass unter den vielen getesteten Substanzen (lsoflavonoide, Flavonoide, Oliven-Polyphonole und Ester, Steroide, Vitamin E-Derivate, Terpene) Inhaltsstoffe aus Hopfen herausragend aktiv sind. Insbesondere haben einige Stoffe des Hopfens die seltene Fähigkeit. Differenzierung aus der neuronalen adulten Stammzellen-Population ausschließlich in Hichtung von Nervenzellen einleiten. Diese Erkenntnisse wurden in einer Patentanmeldung und Publikalion zusammengefasst (WO 2012172090 At 2012'122). ln von Neurodegeneration betroffenen Organismus wirken proinflammatorische Mediatoren ("Neuroprostane") derweil fehlgeleitete Oxidation. Neuroprostane sind hochoxidierte Produkte von Arachiedonsäure aber auch zahlreicher anderer Polyenfettsäuren und haben eine prostilglandinähnliche chemische Struktur. Es ist nun hoch bedeutsam, dass es Lipidmediatoren ähnlicher Struktur gibt, die ein gewünschtes protektives Verhalten vermitteln. Dieses Verhalten hängt eng mit antiapoptotischen Proteinen zusammen, welche die Mitochondrienmembran (Bcl-xl) stabilisieren und zum Zellerhalt führen. Neuroprotektin D1, ein Oxidationsprodukt von Docosahexaensäure, signalisiert via (Bcl-xl) Apoptoseinhibition und damit den Zellerhalt und ist ein hochaktives neurodifferenzierungauslösendes körpereigenes Molekül. Diesbezüglich werden auch den sogenannten Neurosteroiden diverse Wirkungen zugeschrieben. Zur Aufklärung der Wirkung unserer eigenen vielversprechenden Substanzen aus Hopfen ist es von enormer Wichtigkeit, solche Lipid- und Steroidmediatoren in Zellkultur nachzuweisen und zu charakterisieren. Dies ist eine Aufgabe für die Methoden der Massenspektrometrie, allerdings von beträchtlicher Komplexität. Die Schwierigkeit liegt in der notwendigen Empfindlichkeit der Geräte und der Geräteauswahl aufgrund der Konzentration und lonisierungsfähigkeit der Mediatoren. Weiterhin ist die strukturelle Zuordnung der unterschiedlichen möglichen Oxidationsprodukte derweil die strukturelle Ähnlichkeit weit davon entfemt trivial zu sein. Der Arbeitskreis von Richard Van Bremen arbeitet an vergleichbaren Fragestellungen und ist für uns daher ein erfolgversprechender Partner, mit dem wir eine längere Zusammenarbeit anstreben. Als international agierendes Institut mit hoher Reputation ist der Arbeitskreis und das ''Chicago Mass Spectrometry Laboratory" sehr gut ausgestattet und beherbergt diverse unterschiedliche massenspektrometrische Geräte. Die bearbeiteten Forschungsinteressen Pharmakokinetik, Metabolomics, Proteomics and Drug Development ergänzen die Forschungen des Arbeitskreises Organische und Analytische Chemie der Hochschule Weillenstephan-Triesdorf ausgesprochen gut. Die Arbeitsgruppe um Richard Van Brernen weist die Expertise auf, die uns fehlt, um unsere eigene Arbeitstechnik weiterzuentwickeln. BaylnTAn bietet uns die Möglichkeit, diese angehende Kooperation bezüglich der Lipid- und Steroidmediatoren ausführlich zu diskutieren, eventuell vorläufige Daten für eine Antragsstellung (z. B. DFG-NSF 2016) zu produzieren, sowie die weitere Strategie für eine langfristige Kooperation festzulegen. Des Weiteren soll eine Besichtigung der Labore, die Vorstellung bisheriger Projekte und die Sondierung weiterer Themengebiete erfolgen.

Projektleitung

Prof. Dr. Herbert Riepl (Koordination)
T +49 9421 187-302
herbert.riepl [at]hswt.de

Projektbearbeitung

Projektdauer

01.01.2016 - 31.12.2016

Projektpartner

Projektförderung