Förderung von europäischen Forschungsprojekten zu Neuroinflammation

Erkrankungen des zentralen Nervensystems sind eine Hauptursache für Morbidität, Mortalität und Beeinträchtigung der Lebensqualität in der heutigen Zeit. Weltweit sind mehr als eine Milliarde Menschen hiervon beeinträchtigt. Daher ist es von höchster Priorität, neurologische Erkrankungen zu erforschen sowie ihre Diagnose und Therapie zu verbessern. Viele der neurologischen Erkrankungen, wie zum Beispiel Autismus und Epilepsie, stehen mit Entzündungen im Gehirn, der sogenannten Neuroinflammation, in Zusammenhang. Daher haben folgende NEURON-Partnerorganisationen eine gemeinsame Fördermaßnahme mit dem Fokus „Neuroinflammation“ implementiert:

- Research Foundation – Flanders (FWO), Belgien
- Fonds de la Recherche Scientifique (FNRS), Belgien
- Bundesministerium für Bildung und Forachung (BMBF), Deutschland
- French National Research Agency (ANR), Frankreich
- The Icelandic Centre for Research (RANNIS), Island
- Chief Scientist Office, Ministry of Health (CSO-MOH), Israel
- Ministry of Health (MOH), Italien
- Canadian Institutes of Health Research – Institute of Neurosciences, Mental Health and Addiction (CIHR-INMHA), Kanada
- Fonds de recherche du Québec-Santé (FRQS), Québec (Kanada)

- Latvian Academy of Sciences (LAS), Lettland
- National Research Fund (FNR), Luxemburg
- Austrian Science Fund (FWF), Östereich
- National Centre for Research and Development (NCBR), Polen
- Foundation for Science and Technology (FCT), Portugal
- Executive Agency for Higher Education, Research, Development and Innovation Funding (UEFISCDI), Rumänien 
- Slovak Academy of Sciences (SAS), Slovakei
- Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO), Spanien
- Swedish Research Council (SRC), Schweden
- Medical Research Council (MRC), Vereinigtes Königreich

 

1. Ziel der Fördermaßnahme

Mit der vorliegenden Fördermaßnahme wird das Ziel verfolgt, die Expertise und Ressourcen einschlägig qualifizierter Arbeitsgruppen aus den oben genannten Ländern zusammenzuführen. Durch gemeinsame kooperative Forschungsansätze sollen Fortschritte im Verständnis, bei der Diagnose und bei der Therapie von Hirnerkrankungen erzielt und Synergieeffekte ermöglicht werden, die allein auf nationaler Ebene nicht zu erreichen sind. Gefördert werden können Vorhaben, die neuroinflammatorische Prozesse im Kontext von neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen sowie nach Hirntrauma, Infektionen oder Intoxikation thematisieren. Fragestellungen, die sich hauptsächlich mit zerebrovaskulären oder neurodegenerativen Erkrankungen ohne speziellen Focus auf Neuroinflammation befassen, sind nicht Gegenstand der Förderung.

Die geförderten Vorhaben können die die gesamte Breite von Forschungsansätzen von der Untersuchung grundlegender Krankheitsmechanismen bis hin zu klinischen Studien (bis zu Phase 2, „proof-of-concept“) umfassen. Insbesondere soll die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Arbeitsgruppen gefördert werden sowie translationale Forschungsansätze, bei denen Grundlagenforschung mit klinischen Fragestellungen kombiniert wird.

Die Vorhaben sollen mindestens eines der folgenden Forschungsgebiete abdecken:
- grundlagenorientierte Forschungsansätze im Bereich der Neuroinflammation in Bezug auf Pathogenese und/oder Ätiologie von Hirnerkrankungen. Gefördert werden kann z. B. die Entwicklung besonders innovativer oder gemeinsam verwendeter Ressourcen und Technologien. Der Krankheitsbezug muss dabei deutlich dargestellt werden.
- Forschungsansätze zur Entwicklung neuer Verfahren zur Diagnose, Therapie oder Rehabilitation auf dem Gebiet der Neuroinflammation.

2. Stand der Fördermaßnahme

Die „Richtlinien zur Förderung von europäischen Forschungsprojekten zu Neuroinflammation im Rahmen des ERA-NET NEURON“ wurden am 10.01.2014 veröffentlicht. In Reaktion hierauf wurden 136 Projektskizzen beim NEURON „Joint Call“-Sekretariat (Leitung: MINECO, Spanien) eingereicht. Zur Prüfung der Projektskizzen wurden externe, internationale Expertinnen und Experten der relevanten Fachdisziplinen einbezogen. 43 Projektvorschläge wurden positiv bewertet. Nach Einreichung von ausführlichen Projektanträgen und einer erneuten externen fachlichen Begutachtung wurden hiervon 10 transnationale Verbundvorhaben mit insgesamt 43 beteiligten Forschungsgruppen für eine Förderung ausgewählt. Von diesen kommen 11 Forschungsgruppen aus Deutschland. Die gesamte Fördersumme beträgt etwa 10,1 Millionen €, das BMBF fördert hierbei die deutschen Forschungsgruppen mit 3,0 Millionen €.

3. Geförderte Vorhaben

(Sortierung nach Förderkennzeichen)

NEURON-Verbund TracInflam: Übergang von akuter zu chronischer Neuroinflammation

Neuroinflammation, d.h. eine Entzündung des Nervensystems, ist die natürliche Reaktion des Immunsystems, um das zentrale Nervensystem gegen Krankheiten zu schützen. Unter bestimmten Umständen kann aus dieser akuten und lokal begrenzten Reaktion eine chronische Entzündung mit negativen Auswirkungen für den Krankheitsverlauf entstehen. Der Übergang von der akuten zur chronischen Entzündung ist bisher nur unzureichend verstanden. Daher ist es das Ziel des Forschungsverbundes „TracInflam“, die zugrunde liegenden Mechanismen aufzuklären. Die Forscherinnen und Forscher des Verbundes fokussieren ihre Arbeit auf die Bestimmung von Faktoren, die den Übergang zur chronischen Entzündung markieren. Zunächst erfolgen die Untersuchungen im Tiermodell. Danach wird an Gewebeproben von Patienten getestet, ob sich die Ergebnisse auf den Menschen übertragen lassen, um neue Diagnose- und Therapieverfahren entwickeln zu können. Der Verbund ist Teil des transnationalen ERA-NET NEURON und umfasst eine Arbeitsgruppe aus Deutschland sowie jeweils eine Gruppe aus Schweden, Israel, Frankreich und Kanada. Der deutsche Partner trägt insbesondere durch die Analyse der Reaktion beteiligter Immunzellen bei Alzheimer und der septischen Enzephalopathie – einem Krankheitsbild bei dem es durch eine Infektion zu diversen Funktionsstörungen des Gehirns, vor allem Bewusstseinsstörungen, kommt – zu den Verbundzielen bei. Langfristig können die Ergebnisse Anwendung in der Entwicklung neuer Therapien finden.

Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e.V.
Ludwig-Erhard-Allee 2
53175 Bonn

Leiter:
Tel.:
FKZ:
Betrag:
Laufzeit:

Prof. Dr. Michael Heneka
0228 287-13091
01EW1508
335.944 EUR
01.05.2015 - 30.04.2018

Neuroinflammation stellt eine cerebrale Reaktion des angeborenen Immunsystems bei verschiedenen Erkrankungen des Zentralnervensystems dar. Eine akute Aktivierung der Mikroglia und Astrozyten kann für die Aufrechterhaltung der Hirnfunktionen von Vorteil sein. Unter noch nicht gut charakterisierten Umständen geht eine akute neuroinflammatorische Reaktion in eine chronische Entzündung und Aktivierung des Immunsystems über. Dieser Übergang von akuter zu chronischer Immunreaktion wirkt sich wahrscheinlich nachteilig auf das Gehirn aus und fördert das Voranschreiten der auslösenden Krankheit. Alternativ hierzu kann eine chronische Entzündung von selbst entstanden sein. Im vorliegenden Projekt wird zwischen diesen Möglichkeiten unterschieden und die Mechanismen des Übergangs zwischen verschiedenen Phasen der Immunaktivierung in präklinischen Modellen unterschiedlicher Krankheiten untersucht. Darüber hinaus werden die Gen-Netzwerk-Knotenpunkte, die wichtige Schritte dieses Übergangs markieren, identifiziert, um therapeutische Angriffspunkte zu finden. Als besonders wichtigen Schritt werden die Ergebnisse an menschlichem Hirngewebe und Liquor validiert. Arbeitspakete (AP) sind: 1) In präklinischen Modellen der Alzheimer-Krankheit (APP/PS1) und der septischen Enzephalopathie werden Tiere longitudinal zu verschiedenen Zeitpunkten untersucht. 2) Im Rahmen dieses Experiments wird die Rolle von MRP14 für die AD Pathologie untersucht. 3) Um festzustellen, ob die zu erwartenden Änderungen funktionelle Unterschiede der Mikroglia hervorrufen, werden wir adulte Mikroglia von akuten/frühen Zeitpunkten mit Zeitpunkten vergleichen, zu denen bereits eine krankheitbezogene chronische Aktivierung der Mikroglia vorliegt. 4) Dieses Arbeitspaket dient der Verifizierung der in AP1-3 erhobenen Befunde an humanem postmortalem Hirngewebe von Patienten mit leichten kognitiven Beeinträchtigungen (MCI) und AD.

 

NEURON Verbund NEURO-IFN: Erforschung der neuroinflammatorischen Grundlagen der Typ1-Interferonopathien anhand des Aicardi-Goutiéres-Syndroms (AGS)  

Das Aicardi-Goutières Syndrom (AGS) ist eine genetisch bedingte, schwere Hirnerkrankung bei Kindern. Bei AGS-Patienten kommt es durch Gendefekte zur Überproduktion des chemischen Botenstoffes Interferon, der Entzündungsreaktionen hervorruft. Da AGS mit einer hohen Erkrankungs- und Todesrate verbunden ist, ist es das Ziel des Verbundes zugrunde liegende Erkrankungsmechanismen aufzuklären, um neue Therapieformen entwickeln zu können. Die Forscherinnen und Forscher des Verbundes fokussieren ihre Arbeit auf die genaue Untersuchung der mit AGS assoziierten Entzündungsprozesse im Gehirn. Dazu sollen umfangreiche histologische und genetische Untersuchungen an menschlichen Gewebeproben sowie in einem Mausmodell durchgeführt werden. Ein verbessertes Verständnis über die Mechanismen, die bei AGS zur Schädigung von Hirnzellen führt, liefert einen Grundstein für neue Behandlungsansätze. Darüber hinaus sind die Ergebnisse auch von großer Relevanz für andere Erkrankungen, die mit Entzündungen in Zusammenhang stehen, wie z. B. Autoimmunerkrankungen. Der Verbund ist Teil des transnationalen ERA-NET NEURON und umfasst eine Arbeitsgruppe aus Deutschland sowie jeweils eine Gruppe aus dem Vereinigten Königreich, Spanien, Belgien und Frankreich. Der deutsche Partner trägt dabei insbesondere durch die Analyse der Interferonsignatur im Hirngewebe mittels histochemischer Verfahren und der Generierung eines Mausmodells mit AGS-spezifischen Mutationen zu den Verbundzielen bei.

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Universitätsklinikum
Abt. Neuropathologie im Neurozentrum

Breisacher Str. 64
79106 Freiburg im Breisgau

Leiter:
Tel.:
FKZ:
Betrag:
Laufzeit:

Prof. Marco Prinz
0761 270-51050
01EW1507
272.189 EUR
01.05.2015 - 30.04.2018

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Erforschung der neuroinflammatorischen Grundlagen der Typ 1-Interferonopathien anhand der humanen Erkrankung Aicardi-Goutiéres-Syndrom (AGS). Das AGS ist eine nach Mendelschen Regeln vererbbare inflammatorische Erkrankung, insbesondere des ZNS, welche auf Mutationen in verschiedenen Genen, wie z. B. TREX1 oder ADAR1 zurückzuführen ist. Es wird angenommen, dass endogen produzierte Nukleinsäuren abnorm metabolisiert werden und durch AGS assoziiert Proteine einer Typ1-Interferonantwort stattfindet. AGS ist assoziiert mit einer signifikanten Erkrankungs- und Todesart, so dass ein besseres Verständnis für die der Erkrankung zugrunde liegenden Pathomechanismen wesentlich für die Entwicklung neuer Therapieformeln ist. Es werden die neuroinflammatorischen Prozesse, welche in AGS-Patienten ablaufen, untersucht. Es sollen daher sowohl Casuistiken von AGS-Patienten histopathologisch untersucht werden als auch an einem Mausmodell die Pathogenese erforscht werden. Ziel ist die Erforschung der Interferonsignatur in Zellen des ZNS  vom Menschen sowie auch im Tiermodell. Dies soll beim Menschen durch immunhistochemische Untersuchungen erfolgen. Es ist beabsichtigt humane Casuistiken von AGS-Patienten nach standardisierten Histopathologien zu untersuchen und die Histopathogenese der Interferonopathien an der AGS-Erkrankung zu erforschen. Dabei werden neben humanem Material auch in vivo transgene Mausmodelle zu Hilfe genommen, die es ermöglichen sollen, die Histopathogenese dieser Erkrankung zu untersuchen. Als Mausmodell soll die gefloxte ADAR1 untersucht werden. Begleitend dazu sollen histopathologische Untersuchungen sowohl an Maus- als auch an Patientenmaterial sowohl für Interferongene als auch Entzündungsschäden und Neuronalschäden untersucht werden.

 

NEURON-Verbund NEUINF

Malaria, Toxoplasmose und die Schlafkrankheit sind drei parasitäre Infektionen von globaler Bedeutung. Ihnen ist gemein, dass die krankheitsverursachenden Parasiten die Blut-Hirn-Schranke schädigen und Entzündungen im Gehirn hervorrufen. Die Entzündungsreaktionen können eine schützende Funktion haben, aber auch zu Hirnschäden führen. Ziel des Forschungsverbundes „NEUINF“ ist es daher die Entzündungsreaktionen genauer zu untersuchen und schützende bzw. schädigende Faktoren zu identifizieren und neue Therapieansätze zu testen. Die Forscherinnen und Forscher des Verbundes fokussieren ihre Arbeit auf die Analyse von Botenstoffen, die die Entzündungsreaktion regulieren (z. B. so genannte Typ I Interferone). Darüber hinaus wird die schützende Wirkung entzündungshemmender Moleküle getestet und auf einen möglichen Therapieeinsatz hin geprüft. Der Verbund ist Teil des transnationalen ERA-NET NEURON und umfasst eine Arbeitsgruppe aus Deutschland, zwei Gruppen aus Schweden sowie einer Gruppe aus Portugal. Der deutsche Partner trägt zu den Verbundzielen vor allem durch eine genaue Charakterisierung der Signalmoleküle bei, die bei der Toxoplasmoseinfektion und nachfolgenden Hirnentzündungen eine Rolle spielen.

Master-Regulatoren der Neuroinflammation bei parasitären Infektionen des Gehirns

Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Medizinische Fakultät und Universitätsklinikum
Institut für medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene

Leipziger Str. 44
39120 Magdeburg

Leiter:
Tel.:
FKZ:
Betrag:
Laufzeit:

Prof. Dr. Dirk Schlüter
0391 67-13317
01EW1506
289.052 EUR
01.06.2015 - 31.05.2018

In in vivo und in vitro-Versuchen (Mausmodell) wird die von Malaria-Molekülen induzierte Produktion von Entzündungsstoffen durch Gefäßzellen des Gehirns analysiert. Ebenso wird durch die Verwendung genetisch modifizierter Mäuse studiert, über welche intrazellulären Mechanismen Malaria-Moleküle die Entzündungsreaktion auslösen und schädliche Immunzellen aktivieren. Analoge Versuche werden im Modell der afrikanischen Schlafkrankheit durchgeführt. Zur Analyse der Zelltyp-spezifischen Funktion von intrazellulären Signalmolekülen bei parasitären Infektionen des Gehirns werden Mäuse mit spezifischer Deletion einzelner Signalmoleküle in Zellen des Immun- und Nervensystems mit Toxoplasma gondii infiziert. In kombinierten in vivo und in vitro-Versuchen wird der Einfluss auf den Krankheitsverlauf, die Kontrolle und Invasion der Toxoplasmen im Gehirn und die Entzündungsreaktion charakterisiert. Das entzündungshemmende RABV G-Protein des Tollwutvirus wird in seiner neuroprotektiven Funktion im Modell der Malaria und Schlafkrankheit charakterisiert.

 

NEURON-Verbund µNeuroINF: Das Darm-Mikrobiom bei neuronalen Entzündungsprozessen und neuronalen Entwicklungsstörungen

Eine Reihe von Entwicklungsstörungen, wie etwa Erkrankungen aus dem Autismus-Spektrum, steht in Zusammenhang mit entzündlichen Prozessen im Gehirn. Neuere Befunde deuten darauf hin, dass eine „Darm-Hirn-Achse“ besteht, über die Darmbakterien Entzündungen im Gehirn beeinflussen können. Der Forschungsverbund „µNeuroIFN“ knüpft an diese Ergebnisse an und untersucht, ob Darmbakterien auf diese Weise auch Einfluss auf den Verlauf neurologischer Entwicklungsstörungen nehmen. Die Forscherinnen und Forscher des Verbunds fokussieren ihre Arbeit auf die Charakterisierung der Darmbakterien und ihrer Stoffwechselprodukte in verschiedenen Mausmodellen. Ziel ist es, diejenigen Substanzen zu identifizieren, die vom Darm aufgenommen werden, anschließend über die Blutbahn ins Gehirn gelangen und dort entzündungsfördernd wirken. Die Ergebnisse dieser Arbeiten können dazu betragen, Biomarker zu identifizieren und neue therapeutische Strategien zu entwickeln. Der Verbund ist Teil des transnationalen ERA-NET NEURON und umfasst eine Arbeitsgruppe aus Deutschland sowie jeweils eine Gruppe aus England, Frankreich und Spanien. Der deutsche Partner trägt durch die quantitative Analyse mikrobieller Proteine zur Erreichung der Projektziele bei.

Eberhard Karls Universität Tübingen
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Interfakultäres Institut für Zellbiologie
Proteom Centrum

Auf der Morgenstelle 15
72076 Tübingen

Leiter:
Tel.:
FKZ:
Betrag:
Laufzeit:

Prof. Dr. Boris Macek
07071 29-70556
01EW1505
192.000 EUR
01.04.2015 - 31.03.2018

Die Initiative uNeuroINF ist ein innovatives, fachgebietsübergreifendes Projekt, das sich mit dem Einfluss der Darmbakterien auf neuronale Entzündungsprozesse befasst. Ziel dieses Projektes ist es, die Funktion des Darm-Mikrobioms bei neuronalen Entwicklungsstörungen (NDDs) hinsichtlich Neuroinflammation (NI), Metabolismus und Verhalten anhand dreier Mausmodelle für die NDDs Down Syndrom (DS), Fragile-X-Syndrom (FXS) und Autismus-Spektrum-Störung (ASS) zu untersuchen. Um die grundlegenden Kommunikationsmechanismen aufzudecken, wie Darmmikroben Neuroinflammation beeinflussen, wird folgender Arbeitsplan verfolgt: 1) Identifikation der Bakterien in der Darmflora, sowie deren mit einer Immunaktivierung in NDD Modellen assoziierten Gene, Proteine und Metabolite (MAMs). Um neue, mit NI und NDD Phänotypen assoziierten, bakterielle Metaboliten zu identifizieren, werden Metagenom- und Metaproteomanalysen der Stuhlproben durchgeführt. Desweiteren werden anhand der drei Mausmodelle die Metaboliten analysiert und deren Einfluss auf Neuroinflammation und auffällige Verhaltensmuster untersucht. 2) Suche nach pharmakologischen und immunomodulatorischen Eigenschaften von potenziellen MAMs. Nachdem potenzielle NI und NDD assoziierte MAMs identifiziert wurden, werden deren kausale Rolle in der Modulation des Immunstatus im Gehirn untersucht. Dazu werden die MAM-Kandidaten gegen pharmokologische Targets wie zum Beispiel G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) und Proteinkinase abgeglichen (Screen) und untersucht, ob diese mikrogliäre und astrozytische Sekretion von Zytokinen regulieren. 3) In vivo-Nachweis der Induktion von Neuroimflammation und Verhaltenveränderungen in NDD durch MAMs. Um den funktionellen Einfluss der MAMs zu validieren, werden Wildtyp-Mäuse mit MAMs behandelt und anschließend untersucht, ob die neuroinflammatorische Antwort auf Verwundungen (Aktivierung von Gliazellen) und Verhalten (motorisch, kognitiv) durch MAMs moduliert wird.

 

NEURON-Verbund MELTRA-BBB

Die Blut-Hirn-Schranke schützt normalerweise das Gehirn vor äußeren Einflüssen. Sie blockiert zum Beispiel den Übergang von verschiedenen Substanzen und Zellen des Blutes, darunter auch Immunzellen, in das Gehirn. Bei einer Reihe von Erkrankungen, u.a. die Multiple Sklerose und Alzheimer, wird die Blut-Hirn-Schranke jedoch durchlässig für Immunzellen, so dass diese ins Gehirn einwandern und Entzündungsprozesse mit negativen Folgen für den Krankheitsverlauf hervorrufen können. Da die Mechanismen, die zur Beschädigung der Blut-Hirn-Schranke führen, bisher kaum verstanden sind, ist es das Ziel des Forschungsverbundes „MELTRA-BBB“ aufzuklären, welche Faktoren die Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke bewirken. Die Forscherinnen und Forscher des Verbundes fokussieren ihre Arbeit auf die Untersuchung der frühen Phase des Entzündungsprozesses, in der die Immunzellen beginnen, in das Gehirn einzuwandern. Der Forschungsverbund will diesen Prozess auf zellulärer und molekularer Ebene analysieren, um die Moleküle zu identifizieren, denen eine Schlüsselrolle hierbei zukommt. Die zu erwartenden Ergebnisse werden einen signifikanten Beitrag zum Verständnis von Entzündungskrankheiten des zentralen Nervensystems liefern und können neue Therapiemöglichkeiten eröffnen. Der Verbund ist Teil des transnationalen ERA-NET NEURON und umfasst zwei Arbeitsgruppen aus Deutschland sowie jeweils eine Gruppe aus Frankreich, Kanada und Österreich. Von den deutschen Partnern trägt die Universität Mainz dabei insbesondere durch die Untersuchung der von den Immunzellen ausgeschütteten Botenstoffen, den so genannten Zytokinen, zu den Verbundzielen bei. Die Arbeiten der Georg-August-Universität Göttingen richten sich vor allem auf die genaue Analyse des Ablaufes der Einwanderung von Immunzellen in das Gehirn.

Mechanismen der Lymphozyten-Durchwanderung durch die Blut-Hirn-Schranke

Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Institut für Molekulare Medizin

Obere Zahlbacher Str. 67
55131 Mainz

Leiter:
Tel.:
FKZ:
Betrag:
Laufzeit:

Prof. Dr. Ari Waisman
06131 17-9129
01EW1504A
279.301 EUR
01.06.2015 - 31.05.2018

Dieses Projekt basiert auf der Generierung von genetisch veränderten Tieren, welche es ermöglichen, die Rezeptoren für die Signalmoleküle IL-17A und IL-17F sowie IL-22 gezielt zu entfernen. Diese Manipulation soll spezifisch in Endothelzellen der Blut-Hirn-Schranke (BHS), sowie in Astrozyten und NG2-positiven Zellen (inkl. Perizyten) erfolgen, welche alle ihren fundamentalen Beitrag zur Integrität der BHS leisten. Die Untersuchung dieser genetisch manipulierten Tiere soll es uns erlauben, die Rolle der Signalmoleküle IL-17 und IL-22 insbesondere in Hinblick auf eine intakte BHS zu verstehen. Zunächst werden die transgenen Mauslinien mit IL-17RA- bzw. IL-22R-Defizienz der Blut-Hirn-Schranke (BHS) generiert und mit diesen Tieren die Experimente zur aktiven und passiven Induktion der EAE durchgeführt. Dabei konzentriert sich die abschließende durchflusszytometrische Analyse auf die Infiltration des ZNS durch Immunzellen. Im zweiten Abschnitt werden transgene Tiere generiert, in welchen Astrozyten bzw. Perizyten defizient für oben genannte Rezeptoren sind. Auch mit diesen Tieren werden dann die zuvor beschriebenen EAE-Experimente durchgeführt. Die bis hierhin erzeugten transgenen Mäuse sollen im nächsten Abschnitt dazu verwendet werden, den Übertritt von peripheren Immunzellen über die BHS mittels in vivo-Bildgebungsverfahren zu analysieren und zu dokumentieren. Außerdem soll die Integrität der BHS in diesen Tieren untersucht werden. Im weiteren Verlauf des Projekts sollen von den transgenen Tieren Endothelzellen der Blutgefäße der BHS isoliert und mittels in vitro Kultivierungsverfahren auf ihre Eigenschaften als „Barrierezellen" hin untersucht werden. Abschließend sollen humane Hirngewebsproben auf das Vorhandensein der bis hierhin im Maussystem identifizierten (sowohl antizipierten als auch neu entdeckten) molekularen Komponenten des IL-17/IL-22 Signalwegs untersucht werden.

 

Georg-August-Universität Göttingen
Universitätsklinikum und Medizinische Fakultät
Abt. für Neuroimmunologie

Waldweg 33
37073 Göttingen

Leiter:
Tel.:
FKZ:
Betrag:
Laufzeit:

Prof. Dr. Alexander Flügel
0551 39-13332
01EW1504B
264.322 EUR
01.06.2015 - 31.05.2018

Die Durchwanderung der Blut-Hirnschranke (BHS) von Immunzellen (insbesondere T-Zellen und B-Zellen) im Verlauf der experimentellen Autoimmunenzephalomyelitis (EAE) steht im Vordergrund dieses Projekts. Es werden Fluoreszenz-markierte Immunzellen mittels 2-Photonenlaserscanning-Mikroskopie in vivo gefilmt. Die Wanderungsschritte werden analysiert und es wird der Einfluss von Zytokinen (IL-17 und IL-22) und Adhäsionsmolekülen (ALCAM, MCAM, DICAM) untersucht. Diese Untersuchungen werden in Mäusen und Ratten durchgeführt. Die Relevanz der jeweiligen Zytokine/Adhäsionsmoleküle wird durch blockierende Antikörper oder in Knock-Out-Mäusen geprüft. Als Zielgrößen werden das Anheften und die Bewegungen der Zellen an der luminalen Gefäßwand, die Durchwanderung und der Entzündungsgrad des Nervengewebes (gemessen an der Anzahl und Zusammensetzung der Immunzellen im ZNS-Gewebe) gemessen. Arbeitsschritte sind 1. Etablierung der EAE-Modelle und Zusammenstellung und Züchtung der entsprechenden transgenen/knock-out Tiere; 2. Untersuchung der Wanderungsschritte verschiedener Immunzellpopulationen (T-Zellen, B-Zellen) an der BHS und 3. Einsatz von Interventionstrategien, um den Einfluss von IL-17, IL-22, ALCAM, MCAM und DICAM zu untersuchen.

 

NEURON-Verbund IM-PAIN: Erforschung und Identifizierung unterschiedlicher Immunzellpopulationen und ihre Rolle bei der Entstehung chronischer Schmerzen  

Chronischer Schmerz stellt für die Betroffenen eine hohe Belastung dar und ist mit starken Einschränkungen verbunden. Die Ursachen für chronischen Schmerz sind vielfältig, effiziente Behandlungsmethoden fehlen oft. Neuere Erkenntnisse weisen aber darauf hin, dass das Immunsystem an der Entstehung chronischer Schmerzen beteiligt ist. Ziel des Forschungsverbunds „IM-PAIN“ ist es daher, einzelne Komponenten des Immunsystems genauer zu analysieren, um Risikofaktoren für chronischen Schmerz zu identifizieren und neue Therapiewege aufzuzeigen. Die Forscherinnen und Forscher des Verbundes fokussieren ihre Arbeit auf die Untersuchung bestimmter Zelltypen. Diese haben nach Verletzungen und bei Infektionen eine wichtige Rolle bei der Immunantwort und schützen den Körper vor Krankheitserregern. Die Reaktion dieser Zellen kann aber auch zur Schädigung und dauerhaften Sensibilisierung von Nerven führen, die chronische Schmerzen erzeugt. Der Forschungsverbund will die Beschaffenheit dieser Zellen analysieren und untersuchen, welche Faktoren mit chronischem Schmerz in Zusammenhang stehen. Der Verbund ist Teil des transnationalen ERA-NET NEURON und umfasst eine Arbeitsgruppe aus Deutschland sowie jeweils eine Gruppe aus Schweden und Großbritannien. Der deutsche Partner trägt zu den Verbundzielen insbesondere durch die Klassifizierung verschiedener Patientengruppen und die Analyse der Immunzell-Profile dieser Patientengruppen zur Identifikation von Biomarkern bei. Das BMBF hat das ERA-NET NEURON initiiert, um gemeinsam mit internationalen Partnern neurowissenschaftliche Forschung grenzübergreifend zu koordinieren und gemeinsam zu fördern.

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Universitätsklinikum Schleswig-Holstein
Campus Kiel - Klinik für Neurologie
Sektion für Neurologische Schmerzforschung und -therapie

Arnold-Heller-Str. 3, Haus 41
24105 Kiel

Leiter:
Tel.:
FKZ:
Betrag:
Laufzeit:

Prof. Dr. Ralf Baron
0431 597-8505
01EW1503
290.064 EUR
01.05.2015 - 30.04.2018

Etwa jeder fünfte Mensch wird einmal im Leben an chronischen Schmerzen leiden. Viele Erkrankungen und Umstände können unerträgliche Schmerzen verursachen, z. B. rheumatoide Arthritis oder Nervenschäden, welche durch eine Virusinfektion verursacht wurden. Auf der Suche nach verlässlichen Behandlungsoptionen wurden neue Erkenntnisse gewonnen hinsichtlich der Veränderungen im Körper bei chronischen Schmerzpatienten. Inzwischen wissen wir, dass die Art wie unser Immunsystem auf eine Verletzung oder eine Infektion reagiert, entscheidende Auswirkungen auf die Entwicklung eines chronischen Schmerzsyndroms hat. Was wir nicht wissen ist, welche Zelltypen daran beteiligt sind und welche Zellantworten die umliegenden Nervenzellen schädigen. Könnte eine bestimmte Beschaffenheit der Immunantwort mit einer höheren Wahrscheinlichkeit chronische Schmerzen zu erleiden einhergehen? Um diese Fragen näher zu untersuchen, werden neue experimentelle Methoden angewandt, um Immunzellen zu isolieren und ihre molekularen Antworten näher zu analysieren. Es werden Patienten mit akuten Schmerzen untersucht, um herauszufinden, ob ihre Immunantwort eher mehr oder eher weniger für die Entwicklung chronischer Schmerzen prädestiniert. Das Versuchsdesign hat das Potenzial Risikofaktoren für chronische Schmerzen zu detektieren und neue Wege für die Schmerz-Therapie aufzuzeigen. Durch Analyse des Monozyten-Profils in der cerebrospinalen Flüssigkeit eines Patienten mit postherpetischer Neuralgie (PHN) im Akutstadium kann das Risiko zur Entwicklung einer PHN abgeschätzt werden. Humane Daten aus der Quantitativ Sensorischen Testung werden analysiert und in mechanistische Cluster einer etablierten großen Datenbank integriert. Durch Vergleich der phänotypischen Patienten-Subgruppen mit spezifischen neuroimmunologischen Profilen (Biomarker und Zellregulatoren) können Prädiktoren für eine Schmerzchronifizierung und möglicherweise Prädiktoren für das Ansprechen der Behandlung gefunden werden.

 

NEURON-Verbund CnsAflame: Neuroinflammatorische Mechanismen der chronischen Neurodegeneration und des Abbaus kognitiver Fähigkeiten nach Schädel-Hirn-Trauma

Trotz Verbesserungen in der Akutversorgung sind die Therapiemöglichkeiten nach einem Schädel-Hirn-Trauma (SHT) bisher beschränkt. Häufig treten Hirnentzündungen auf, die zu Langzeitdefiziten wie Epilepsie und Demenz führen. Da die Mechanismen der Entstehung von Hirnentzündungen nach SHT und deren Folgeschäden noch weitgehend ungeklärt sind, ist die Charakterisierung dieser Prozesse das Ziel des Forschungsverbundes „CnsAflame“. Die Forscherinnen und Forscher des Verbundes werden zunächst den räumlichen und zeitlichen Verlauf von Hirnentzündungen und damit einhergehenden Thrombosen untersuchen sowie die Reaktionen daran beteiligter Immunzellen analysieren. Aufbauend auf den daraus gewonnen Erkenntnissen werden therapeutische Interventionen zur Reduktion der Hirnschäden nach SHT getestet. Der Verbund ist Teil des transnationalen ERA-NET NEURON und umfasst zwei Arbeitsgruppen aus Deutschland sowie jeweils eine Gruppe aus Frankreich, Schweden und Israel. Von den deutschen Partnern trägt das Universitätsklinikum Würzburg vor allem durch die Analyse von Stoffwechselvorgängen und der Immunzellaktivierung bei. Das Klinikum der Universität München befasst sich mit der Interaktion zwischen Hirnentzündung und Neurodegeneration. Dazu werden neueste histologische Untersuchungsmethoden wie zum Beispiel die 3D-Darstellung des gesamten Maushirns eingesetzt. Außerdem wird an der Universität München mit Unterstützung der Kooperationspartner eine Gewebebank für Maus-SHT-Gewebeproben eingerichtet. Darüber hinaus sind beide deutsche Partner an der Testung der therapeutischen Wirkung verschiedener Antikörper und Pharmaka zur Behandlung des SHT maßgeblich beteiligt.

Klinikum der Universität München
Campus Großhadern
Institut für Schlaganfall und Demenzforschung

Marchioninistr. 15
81377 München

Leiter:
Tel.:
FKZ:
Betrag:
Laufzeit:

Prof. Dr. Nikolaus Plesnila
089 4400-46219
01EW1502A
299.894 EUR
01.05.2015 - 30.04.2018

Ziel ist es zu untersuchen, ob und wie lange entzündliche Prozesse im Gehirn nach einem Schädel-Hirn-Trauma ablaufen und ob diese an den oben genannten Komplikationen beteiligt ist. Darauf aufbauend sollen neue Therapienprinzipien entwickelt werden. 1. Untersuchung des zeitlichen und örtlichen Profils von Neurodegeneration, Mikrogliaaktivierung und Invasion von Entzündungszellen aus dem Blut in das Gehirn bis zu 1,5 nach experimentellem Schädel-Hirn Trauma (SHT) und bei Patienten, die ein Schädel-Hirn Trauma erlitten haben. 2. Charakterisierung der Interaktion von Entzündungszellen, die nach einem SHT in das Gehirn einwandern mit neuronalen (Dendriten, Axonen, Zellkörper) und neuro-vaskulären Strukturen (Astrozyten, Perizyten, Endothelzellen) in vivo und ex vivo mit Hilfe von innovativen histologischen Methoden und intravitaler Bildgebung. 3. Pharmakologische oder genetische Modulation der verschiedenen Komponenten der frühen und chronischen neuroinflammatorischen Antwort nach SHT als Basis für die Entwicklung neuer Therapieprinzipien für Patienten mit chronischen post-traumatischen Funktionsstörungen des Gehirns.

 

Universitätsklinikum Würzburg
Neurochirurgische Klinik und Poliklinik

Josef-Schneider-Str. 11
97080 Würzburg

Leiterin:
Tel.:
FKZ:
Betrag:
Laufzeit:

Prof. Dr. Anna-Leena Sirén
0931 201-24579
01EW1502B
313.183 EUR
01.04.2015 - 31.03.2018

Das Ziel des Vorhabens ist die Charakterisierung und mechanistische Aufklärung der entzündlichen Prozesse, um gezielt die chronische post-traumatische Hirnatrophie und funktionelle Defizite nach SHT mit Modulation der Neuroinflammation zu bekämpfen. Im Einzelnen sollen folgende Arbeitspakete bearbeitet werden: WP1: Zeitlicher und räumlicher Verlauf der Neuroinflammation und Neurodegeneration nach SHT. Der Verlauf der thrombo-inflammatorischen Prozesse wird nach einem fokalen Kryoläsion und diffusen Weight Drop Trauma im Mausmodell untersucht. Die mit den trombo-inflammatorischen Prozessen assozierten Änderungen der Hirnmetabolismus werden mittels MRT und PET Bildgebung erfasst. WP2: Was sind die Mechanismen und die funktionelle Relevanz der post-traumatischen Neuroinflammation auf der zellulären und subzellulären Ebene? Hier werden die Rolle der thrombo-inflammatorischen Prozesse und verschiedener Immunzellen für die Neuroinflammation nach SHT in histologischen und funktionellen Untersuchungen erfasst. WP3: Ist eine therapeutische Modulation der Neuroinflammation nach Schädel-Hirn-Trauma möglich? Hier wird getestet ob gezielte genetische Änderungen oder therapeutische Ansätze mit spezifischen pharmakologischen Inhibitoren oder Antikörpern gegen Thromboinflammation die durch Trauma entstandenen Hirnschaden und mit ihnen aufgegriffenen, Neurodegeneration und funktionellen neurologischen und kognitiven Defizite reduzieren können.

 

NEURON-Verbund BrIE: Hirnentzündung, Glia und Epilepsie

Epilepsie ist ein Sammelbegriff für eine Gruppe neurologischer Störungen, unter denen etwa 1% der Weltbevölkerung leidet. Heute weiß man, dass Entzündungsreaktionen des Gehirns eine wichtige Rolle in der Pathogenese von Epilepsien spielen, die genauen Mechanismen sind jedoch noch ungeklärt. Ziel des Forschungsverbunds „BrIE“ ist es daher aufzuklären, wie diese Entzündungsprozesse im Gehirn zur Entstehung und zum Fortschreiten von Epilepsien beitragen. Die Forscherinnen und Forscher des Verbundes fokussieren ihre Arbeit auf die Untersuchung von Gliazellen, einer bestimmten Gruppe von Zellen im Gehirn, die eine zentrale Rolle bei Entzündungsprozessen des Nervensystems spielen. Neuere Untersuchungen zeigen, dass Epilepsien mit Fehlfunktionen der Gliazellen einhergehen. Der Forschungsverbund will die hierfür verantwortlichen Mechanismen auf molekularer und genetischer Ebene analysieren, um neue Ansätze für effektivere Therapien zu entwickeln. Der Verbund ist Teil des transnationalen ERA-NET NEURON und umfasst zwei Arbeitsgruppen aus Deutschland sowie jeweils eine Gruppe aus Frankreich und Italien. Von den deutschen Partnern trägt die Universität des Saarlands dabei insbesondere durch die Identifizierung beteiligter Gene und der Analyse von molekularen Signalwegen, die an epileptischen Krampfanfällen beteiligt sind, zu den Verbundzielen bei. Die Arbeiten der Universität Bonn richten sich vor allem auf die Suche nach Substanzen mit therapeutischem Potenzial und Biomarkern.

Universität des Saarlandes
Universitätsklinikum des Saarlandes und
Medizinische Fakultät der Universität des Saarlandes
Fachrichtung Physiologie

Kirrberger Str., Gebäude 58
66424 Homburg

Leiter:
Tel.:
FKZ:
Betrag:
Laufzeit:

Prof. Dr. Frank Kirchhoff
06841 16-26489
01EW1501A
229.499 EUR
01.04.2015 - 31.03.2018

Die Rolle von Gliazellen bei frühkindlichen Fieberkrämpfen und Epilepsie wird in Mausmodellen für mesiale Temporallappenepilepsie (MTLE) (unilaterale intrakortikale Injektion von Kainat, Hyperthermie) untersucht. Die Aufgabe der Homburger Seite ist 1) die Erstellung von Genexpressionsprofilen im Gehirn, in Mikroglia und in Astrozyten von definierten Maus-Modellen der MTLE, 2) die in vivo-Analyse von Ca2+-Signalen, die mit epileptischen Krampfanfällen assoziiert sind, und 3) die in vivo-Analyse, der Leukozyten-Rekrutierung an der Blut-Hirn-Schranke in das Gehirn bei Mausmodellen der MTLE.

 

Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Medizinische Fakultät und Universitätsklinikum
Institut für Zelluläre Neurowissenschaften

Sigmund-Freud-Str. 25
53127 Bonn

Leiter:
Tel.:
FKZ:
Betrag:
Laufzeit:

Prof. Dr. Christian Steinhäuser
0228 287-14669
01EW1501B
272.707 EUR
01.06.2015 - 31.05.2018

Die Rolle von Gliazellen bei frühkindlichen Fiberkrämpfen und Epilepsie wird in Mausmodellen für MTLE (unilaterale intrakortikale Injektion von Kainat, Hyperthermie) untersucht. Diese Modelle wurden im Bonner Labor etabliert und werden in allen Partner-Laboren etabliert. In Bonn konzentriert man sich auf die Analyse der für die Kaliumionen- und Neurotransmitter-Homöostase essentiellen astrozytären Kaliumkanäle (Kir4.1) und Zell-Zell-Kanäle (Gap Junctions). Die Erkenntnisse dieser Arbeit sollen helfen, neue, effektivere antiepileptische Therapien zu entwickeln.


 

 

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