Erforschung von Exosomen in der Alzheimer-Krankheit im Kontext des Metabolismus: Diagnostik, Anwendung und Rolle in der Pathogenese
Experimentelle Modelle zum Verständnis von Erkrankungen des Nervensystems
Zellbiologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Exosomen sind kleine Bläschen, die von Zellen abgegeben werden und Informationen zwischen den Zellen transportieren. Diese Bläschen enthalten verschiedene Moleküle wie DNA, Proteine und Stoffwechselprodukte. Man kann sie unter anderem im Blut und der Hirnflüssigkeit finden, was sie zu potenziellen Biomarker für bestimmte Krankheiten macht. Dieses Forschungsprojekt hatte zum Ziel herauszufinden, welche Rolle Exosomen in der Veränderung des Stoffwechsels während der Alzheimer-Krankheit spielen. Die Alzheimer-Krankheit ist die häufigste Form von Demenz und wird durch die Ablagerung bestimmter abnormer Proteine im Gehirn verursacht. Dies führt unter anderem zur Störung von Stoffwechselprozessen in den Nervenzellen. In diesem Projekt wurden sowohl Blut- und Gewebeproben, als auch Zellkulturmodelle analysiert. Um Exosomen des zentralen Nervensystems aus Blutproben zu untersuchen, musste eine neue Methode zur Isolierung der Exosomen etabliert werden. Hierfür wurden spezifische Marker identifiziert, die nur in Exosomen des zentralen Nervensystems vorkommen. Des Weiteren wurden Exosomen aus Gehirngewebeproben untersucht. Um zu verstehen, wie sich der Stoffwechsel während der Alzheimer-Krankheit verändert, wurde analysiert welche Enzyme und Stoffwechselprodukte sich in diesen Exosomen befinden. Die Ergebnisse zeigten, dass die Exosomen von Alzheimer-Patienten im Vergleich zu gesunden Menschen unterschiedliche Stoffwechselprofile haben. Diese Erkenntnisse können in Zukunft dazu beitragen neue Biomarker für die Diagnose von Stoffwechselstörungen in der Alzheimer-Krankheit zu entdecken. In einem weiteren Experiment wurde erforscht, ob Exosomen, die von einer kranken Zelle abgegeben werden, auch gesunde Zellen beeinflussen können. Dies würde zu der Ausbreitung der Alzheimer-Krankheit im Gehirn beitragen. Hierfür wurden verschiedene Zellkulturmodelle von gesunden Nervenzellen im Labor etabliert. Die gesunden Nervenzellen wurden Exosomen von Alzheimer Patienten ausgesetzt. Hierbei konnte nachgewiesen werden, dass besonders die Mitochondrien der Nervenzellen Schaden nehmen. Dies deutet darauf hin, dass Exosomen möglicherweise zu der Ausbreitung von Stoffwechselstörungen in Nervenzellen beitragen. Weitere Forschung zu der Rolle der Exosomen in der Alzheimer-Krankheit kann in Zukunft dazu beitragen neue Behandlungsmethoden für diese Krankheit zu entwickeln.
