Verbund

LINC - Veränderte Lipid-Immun-Interaktionen in peripheren Nerven als Pathomechanismus von Polyneuropathien

Trotz signifikanter Fortschritte in der Medizin gibt es noch eine erhebliche Anzahl von Erkrankungen, die bisher nur gelindert, aber nicht geheilt werden können und zu gravierenden Beeinträchtigungen in der Lebensqualität der Betroffenen führen. Zu diesen Erkrankungen gehören die Polyneuropathien (PNP), welche eine der häufigsten neurologischen Erkrankungen darstellen. Die betroffenen Patientinnen und Patienten leiden oft unter schweren Beeinträchtigungen, der Verlauf der PNP kann jedoch je nach Ursache individuell sehr variieren.

Im Forschungsverbund LINC wird die Hypothese verfolgt, dass eine veränderte Lipid-Homöostase in peripheren Nerven einen Schlüsselmechanismus für die Variabilität und den Verlauf der Erkrankung darstellt. Es soll ermittelt werden, inwieweit eine pathologisch veränderte Lipid-Homöostase in peripheren Nerven lokale Immunreaktionen durch Lipid-responsive Immunzellen auslösen und dadurch ein Teufelskreis von gestörter Lipid-Homöostase, Lipid-Destruktion und vermehrter Lipid-Immunreaktion initiiert werden kann. Dies könnte eine Gemeinsamkeit vieler PNP darstellen und als Grundlage für eine verbesserte Diagnose, Prognose und Therapie von PNP dienen.

Um dies zu adressieren, werden lipidomische, epigenetische und transkriptionelle Screenings mit Proben humaner Nervenbiopsien und tierexperimenteller Modelle durchgeführt. Darüber hinaus wird der Einfluss einer Änderung der Lipidzusammensetzung durch Nahrungsergänzung oder einer Manipulation der beteiligten immunologischen Signalwege im Tiermodell untersucht. Die ermittelten lipidbezogenen Biomarker-Kandidaten werden zudem auf ihr diagnostisches und prognostisches Potenzial in einem etablierten multizentrischen Register validiert.

Die Ergebnisse des Verbundprojektes werden somit zu einer deutlich verbesserten Diagnostik und neuen Therapieansätzen bei den bisher unzureichend behandelbaren Polyneuropathien beitragen.

Teilprojekte

Identifizierung von pathologischen Lipidsignaturen und Validierung von Biomarker-Kandidaten

Förderkennzeichen: 01EJ2203A
Gesamte Fördersumme: 687.645 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Univ.-Prof. Dr. Gerd Meyer zu Hörste
Adresse: Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Universitätsklinikum, Klinik und Poliklinik für Neurologie
Albert-Schweitzer-Campus 1
48149 Münster

Identifizierung von pathologischen Lipidsignaturen und Validierung von Biomarker-Kandidaten

Polyneuropathien (PNP) gehören zu den häufigsten neurologischen Erkrankungen. Die betroffenen Patientinnen und Patienten leiden oft unter schweren Beeinträchtigungen, aber der PNP Verlauf ist interindividuell sehr verschieden. Im Forschungsverbund LINC wird die Hypothese verfolgt, dass eine veränderte Lipid Homöostase in peripheren Nerven ein Schlüsselmechanismus für diese Variabilität und Progression der Erkrankung ist. Es wird davon ausgegangen, dass die pathologisch veränderte Lipid-Homöostase in peripheren Nerven lokale Immunreaktionen durch Lipid-responsive Immunzellen auslöst und dadurch einen Teufelskreis von gestörter Lipid-Homöostase, Lipid-Destruktion und vermehrter Lipid-Immunreaktion initiiert. Dies könnte eine gemeinsame Endstrecke vieler PNPs darstellen und damit verbesserte Diagnose, Prognose, und Therapien von PNPs ermöglichen. In den an der Universität Münster zu bearbeitenden Arbeitspaketen (AP) des Verbundvorhabens werden transkriptionelle Lipid Signaturen bei PNP beim Menschen identifiziert. Außerdem werden diese Signaturen auf prognostisches Potenzial überprüft und dabei auch in Hautnerven repliziert, um sie leicht diagnostisch zugänglich zu machen. Konkretes Ziel von AP 1 ist dabei die Identifizierung der wichtigsten zellulären Quelle für veränderte Lipidsignaturen durch Integration von Einzelzell-RNA-Sequenzierung mit Lipidomics. Ziel von AP 4 ist die Validierung des diagnostischen und prognostischen Potenzials von lipidbezogenen Biomarker-Kandidaten in einem etablierten multizentrischen Register und neu rekrutierten Patientenkohorten. Das Konsortium besitzt somit großes Potenzial für eine deutlich verbesserte Diagnostik und neue Therapieansätze bei den bisher unzureichend behandelbaren Polyneuropathien.

Identifizierung von Lipidsignaturen in Polyneuropathien

Förderkennzeichen: 01EJ2203B
Gesamte Fördersumme: 1.815.152 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: PD Dr. Britta Brügger
Adresse: Universität Heidelberg, Fakultät für Biowissenschaften, Biochemie-Zentrum der Universität Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 328
69120 Heidelberg

Identifizierung von Lipidsignaturen in Polyneuropathien

Polyneuropathien (PNP) gehören zu den häufigsten neurologischen Erkrankungen. Die Betroffenen leiden oft unter schweren Beeinträchtigungen mit unterschiedlichem Krankheitsverlauf. Im Forschungsverbund LINC wird die Hypothese verfolgt, dass eine veränderte Lipidhomöostase in peripheren Nerven ein Schlüsselmechanismus für die Variabilität und Progression von PNP ist. Es wird davon ausgegangen, dass die pathologisch veränderte Lipid-Homöostase in peripheren Nerven lokale Immunreaktionen durch Lipid-responsive Immunzellen auslöst und dadurch einen Teufelskreis von gestörter Lipid-Homöostase, Lipid-Destruktion und vermehrter Lipid-Immunreaktion initiiert. Dies könnte eine gemeinsame Endstrecke vieler PNP darstellen. An der Universität Heidelberg wird mit massenspektrometrischen Lipidomics-Analysen zu allen Arbeitspaketen (AP) des Verbundes beigetragen. In AP1 werden Lipidomics-Analysen von humanen Nervenextrakten und entsprechenden Proben der Tiermodelle durchgeführt. In Verbindung mit epigenetischen und transkriptionellen Studien der Partner wird dies die Identifizierung von PNP-spezifischen Lipidsignaturen ermöglichen. In AP2 werden Lipidanalysen von Nervenbiopsien und die massenspektrometrische Charakterisierung von CD1d gebundenen Lipidspezies zur Untersuchung der Verbindung von Lipidhomöostase der Nerven mit glialer Lipid-Antigenpräsentation und Aktivierung lipidresponsiver Immunzellen humaner Proben und im Tiermodell durchgeführt. In AP3 wird im Tiermodell für ausgewählte PNP mit Lipidomics-Analysen untersucht, wie eine Nahrungsergänzung mit Lipiden oder die Manipulation der Lipidantigenpräsentation die gliale Lipidhomöostase verändert. Schließlich wird in AP4 mit Lipidomics-Analysen zur Validierung des diagnostischen und prognostischen Potenzials von lipidbezogenen Biomarker-Kandidaten beigetragen. Das Konsortium besitzt somit großes Potenzial für eine deutlich verbesserte Diagnostik und neue Therapieansätze bei den bisher unzureichend behandelbaren Polyneuropathien.

Identifizierung epigenetischer Methylierungssignaturen und Validierung von Biomarkern

Förderkennzeichen: 01EJ2203C
Gesamte Fördersumme: 708.263 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Prof. Dr. Ruth Stassart
Adresse: Universität Leipzig, Medizinische Fakultät, Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung
Liebigstr. 19
04103 Leipzig

Identifizierung epigenetischer Methylierungssignaturen und Validierung von Biomarkern

Polyneuropathien (PNP) gehören zu den häufigsten neurologischen Erkrankungen. Die primären PNP Ursachen können sehr verschieden sein, aber betroffene Patientinnen und Patienten leiden gleichermaßen unter fortschreitenden motorischen und sensorischen Beeinträchtigungen. Im Forschungsverbund LINC (Lipid Immune Nerve Consortium) mit Partnern aus Münster, Essen, Heidelberg und Leipzig, wird die Hypothese verfolgt, dass eine gestörte Lipid-Homöostase in peripheren Nerven einen Schlüsselmechanismus für die Progression der PNP darstellt. Eine pathologisch veränderte Lipid-Homöostase könnte demnach eine lokale Immunreaktion durch Lipid-sensitive Immunzellen auslösen und dadurch in einen Teufelskreis aus Lipid-Destruktion und Lipid-vermittelter Immunantwort münden. Dies könnte eine gemeinsame pathologische Endstrecke vieler PNPs darstellen und neben einer verbesserten therapieorientierten Diagnostik auch Möglichkeiten für universelle therapeutische Angriffspunkte bieten. An der Universität Leipzig werden die epigenetischen Signaturen mit Bezug zum Lipidstoffwechsel in humanen Nervenbiopsien von Patientinnen und Patienten mit PNP ermittelt, welche in AP1 zusammen mit den Genexpressions- und Lipid-Screenings der Verbundpartnerinnen und -partner umfassende pathomechanistische Einblicke geben. Hier sollen zunächst diagnostische, prognostische und therapeutisch relevante Biomarker identifiziert werden, welche mittels histologischer Methoden validiert werden. Darüber hinaus werden aus den Screenings abgeleitete pathologische Mechanismen in lipid-basierte therapeutische Strategien übersetzt und in AP3 mittels experimenteller Studien in Tiermodellen für die häufigen diabetischen und Toxin-induzierten PNPs getestet. Das Konsortium besitzt somit großes Potenzial für eine deutlich verbesserte Diagnostik und neue Therapieansätze bei den bisher unzureichend behandelbaren Polyneuropathien.

Interaktion zwischen Lipid-Homöostase und lipidsensitiven Immunzellen im peripheren Nerv

Förderkennzeichen: 01EJ2203D
Gesamte Fördersumme: 760.521 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: PD Dr. Mark Stettner
Adresse: Universität Duisburg-Essen, Universitätsklinikum Essen, Klinik für Neurologie
Hufelandstr. 55
45147 Essen

Interaktion zwischen Lipid-Homöostase und lipidsensitiven Immunzellen im peripheren Nerv

Polyneuropathien (PNP) gehören zu den häufigsten neurologischen Erkrankungen. Die primären PNP Ursachen können sehr verschieden sein, aber betroffene Patientinnen und Patienten leiden häufig gleichermaßen unter fortschreitenden motorischen und sensorischen Beeinträchtigungen. Im Forschungsverbund LINC (Lipid Immune Nerve Consortium) der Zentren Münster, Essen, Heidelberg und Leipzig, wird die Hypothese untersucht, dass eine gestörte Lipid-Homöostase in peripheren Nerven einen Schlüsselmechanismus für die Progression der PNP darstellt. Eine pathologisch veränderte Lipid-Homöostase könnte eine lokale Immunreaktion durch Lipid-sensitive Immunzellen auslösen und dadurch in einen Teufelskreis aus Lipid-Destruktion und Lipid-vermittelter Immunantwort münden. Diese mögliche gemeinsame pathologische Endstrecke vieler PNPs könnte neben einer verbesserten therapieorientierten Diagnostik auch Möglichkeiten für universelle therapeutische Angriffspunkte bieten. An der Universität Duisburg-Essen werden im Rahmen des Verbundvorhabens die Interaktion zwischen der Lipid-Homöostase der Nerven, der glialen Lipid-Antigenpräsentation und der Aktivierung lipidsensitiver Immunzellen bei Patienten mit PNP in in vitro-Modellen und in entsprechenden Tiermodellen untersucht. Zudem werden auf der Grundlage der im Konsortium erhobenen Daten translationale Therapieansätze entwickelt, welche im Tiermodell entzündlicher Neuropathien getestet werden. Ein weiteres Ziel ist die Validierung des diagnostischen und prognostischen Potenzials von lipidbezogenen Biomarker-Kandidaten in einem etablierten multizentrischen Register und neu rekrutierten Patientenkohorten. Das Konsortium besitzt großes Potenzial für eine deutlich verbesserte Diagnostik und neue Therapieansätze bei bisher unzureichend behandelbaren Polyneuropathien.