Verständnis der Schädel-Meninge-Verbindungen bei neuroinflammatorischen Erkrankungen durch skalenübergreifende multimodale Bildgebung.

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr.-Ing. Silke Christiansen; Professor Dr. Gerd Meyer zu Hörste
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie ; Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 560044314

Das Projekt "MC-Multi", unter der Leitung von Prof. Dr. med. Meyer zu Hörste und Prof. Dr.-Ing. Silke H. Christiansen, konzentriert sich auf die Erforschung der Schädel-Hirnhaut-Verbindungen, die für die Pathologie bedeutender neuroinflammatorischer Krankheiten wie Multiple Sklerose und Alzheimer entscheidend sind. Ziel ist es, fortschrittliche, interdisziplinäre Techniken zu nutzen, um diese Verbindungen in bisher unerreichten Maßstäben zu untersuchen und neue Einblicke in ihre Rollen bei der Krankheitsprogression zu gewinnen und möglicherweise neue therapeutische Wege aufzuzeigen. Ein zentraler Aspekt des Projekts ist der innovative Einsatz hochauflösender Bildgebungsverfahren wie der Röntgenmikroskopie (XRM) und der fokussierten Ionenstrahl-Scanning-Elektronenmikroskopie (FIB-SEM), um die komplexen Interaktionen innerhalb der Schädelhöhle bis hin zur zellulären Ebene zu visualisieren. Diese Bemühungen werden durch anspruchsvolle spektroskopische Analysen ergänzt, die helfen, das biochemische Umfeld neurologischer Störungen zu charakterisieren. Ein Hauptziel des Projekts ist es zu bestimmen, wie die Struktur und Anzahl der Schädelkanäle, die das Knochenmark mit den Hirnhäuten verbinden, durch chronische meningeale Entzündungen beeinflusst werden – ein Faktor bei vielen Gehirnerkrankungen. Dies beinhaltet detaillierte 3D-Bildgebung und molekulare Analysen, um strukturelle Veränderungen mit Krankheitsprozessen zu verknüpfen und so ein klareres Bild vom Beginn und der Entwicklung neurologischer Störungen zu bieten. Darüber hinaus nutzt das Projekt eine leistungsstarke Datenplattform, 'XamFlow', um die gewaltigen Datenmengen zu integrieren und zu analysieren. Diese Plattform erleichtert die Korrelation von multimodalen Datensätzen und verbessert die Fähigkeit, aus komplexen biologischen Signalen sinnvolle Schlussfolgerungen zu ziehen. Die 'XamFlow'-Datenplattform und Workflow-Engine spielen eine entscheidende Rolle im Projekt. Sie unterstützen die Bewertung, Quantifizierung, Vergleich, Auswertung, Speicherung und Visualisierung von Daten. Die Fähigkeit zur korrelativen Analyse wird durch die Einbindung statistischer Auswertungen und die Nutzung von Algorithmen des maschinellen Lernens zur Daten-Segmentierung und -Quantifizierung verstärkt. Die Expertise von Prof. Christiansen in der skalenübergreifenden Mikroskopie und Spektroskopie sowie die klinischen Einsichten von Prof. zu Hörste bilden ein formidables Team, das nicht nur die Grenzen der medizinischen Bildgebung erweitert, sondern auch darauf abzielt, diese Erkenntnisse in klinische Anwendungen zu übertragen und möglicherweise die Diagnose und Behandlung von debilitierenden Gehirnerkrankungen zu revolutionieren. Das Projekt unterstreicht die entscheidende Rolle interdisziplinärer Ansätze bei der Bewältigung der Komplexitäten der neuroimmunologischen Gesundheit und setzt neue Maßstäbe für Studien in diesem Bereich.

• DFG-Verfahren: Reinhart Koselleck-Projekte