Forschungsbericht 2007 - Projekte

 

Selbstständige Abteilung für Neuropathologie

Independent Department of Neuropathology


FG Neuropathologie

Neuropathology


Die Expression von NMDA-Rezeptoren bei neurodegenerativen Erkrankungen in Spinalganglien und Rückenmark

The expression of NMDA receptors in neurodegenerative disease


Dr. Vera Ogunlade, Dr. Manfred Bauer, Prof. Ralf Schober

Der NMDA-Rezeptor spielt eine wesentliche Rolle bei der Übertragung von Schmerzsignalen aus der Peripherie ins zentrale Nervensystem über die Spinalganglien, auch beim neuropathischen Schmerz. Antagonisten des NMDA-Rezeptors, die als Natriumkanalblocker auftreten, sind mit gutem Erfolg in der Therapie verschiedenster Krankheiten angewandt. Einige Beispiele solcher Medikamenten sind Lokalanästhetika wie Lidocain und Carbamazepin, sowie Gabapentin zur Therapie von chronischen Schmerzsyndromen. NMDA-Rezeptoren werden aus fünf Untereinheiten aufgebaut (NR1, 2A, 2B, 2C, 2D). Um einen funktionsfähigen Rezeptor bilden zu können, wird die NR1-Untereinheit und mindestens eine der vier NR2A-D Untereinheiten benötigt. Als mögliche Variante werden in der Literatur trimere, tetramere sowie pentamere Strukturen diskutiert. Anhand eines Tiermodells für neuropathischen Schmerz, dem Bennett-Rattemodell, wurde die Expression der verschiedenen NMDA-Rezeptoruntereinheiten in Spinalganglien der Lumbalsegmente immunhistochemisch untersucht. Die statistisch gesicherten Ergebnisse zeigen, dass NMDA-Rezeptoruntereinheiten in Spinalganglien unterschiedlich exprimiert werden. Offenbar spielt die NR2B-Untereinheit zusammen mit NR1, welche im Bennettmodell hochreguliert werden, eine besondere Rolle. Inwieweit diese Erkenntnisse sich auf humane Gewebeproben übertragen lassen, wird derzeit an menschlichem Material wie Rückenmark und Spinalganglien untersucht, wobei auch potentiell relevante Erkrankungen wie Morbus Alzheimer und Morbus Parkinson eingeschlossen werden.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung; Industrie-Kooperation angestrebt.


Korrelation von stereologisch-elektronenmikroskopischen und Notch 3-immunhisto-chemischen Befunden bei bei CADASIL-Patienten

Correlation of stereological ultrastructure and Notch 3 immunhistochemistry in a CADASIL patient series


Dr. Manfred Bauer, Dr. Vera Ogunlade, Prof. Ralf Schober

Der Nachweis con CADASIL erfolgt noch heute am sichersten anhand von Biopsiematerial auf elektronenmikroskopischem Wege. Hierbei wird eine Kooperation mit dem Veterinär-anatomischen Institut der Universität Leipzig erfolgen. Das dort befindliche neue TEM erlaubt eine selektive Darstellung u.a. von immunzytochemisch markierten Strukturen bei Gewebeproben von CADASIL-Patienten. Die HIGH ANGLE DARK FILD (HADF) soll eingesetzt werden, um z.B. Osmium, das nach Fixierung mit Oso4 besonders dicht mit Membranen konjugiert ist, weitaus deutlicher als in der konventionellen TEM darzustellen. Weitere methodische Verfahren wie z.B. 3D-Tomographie von Ultrastrukturelementen und digitale Bilddokumentation sollen mit einbezogen werden. Bei Verdacht auf Vorliegen von CADASIL werden in Zusammenarbeit mit der Neurologischen Klinik der Universität Leipzig (OA Dr. Scheid) Biopsien der Haut entnommen und histologisch, immunhistochemisch und elektronen-mikroskopisch untersucht. Überdies erfolgen klinische Untersuchungen zu Faktoren wie Bluthochdruck, leukenzephalopathischen Veränderungen und DNA-Diagnostik, wobei routinemäßig Exon 3 und 4 des Notch 3-Gens untersucht werden. Da CADASIL zu den seltenen aber beim Auftreten klinisch äußerst relevanten Erkrankungen gehört, muss die Studie längerfristig angelegt werden.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Eigene Haushaltmittel, Erwerb von Forschungs- bzw. Drittmitteln angestrebt


Postmortale Untersuchungen zu molekularen und mikromorphologischen Veränderungen im Zentralnervensystem bei chronischem Heroinabusus

Postmortal investigations of molecular and micromorphological alterations in CNS in chronic abuse of heroin


Dr. Marco Weber, Dr. Manfred Bauer, PD Dr. Volker Lessig, Prof. Ralf Schober

In Kooperation mit dem IRM wurden im Rahmen der Suchtforschung Untersuchungen an menschlichem Hirngewebe anhand von Sektionsfällen bei Personen mit Heroinabusus durchgeführt. Experimente im Tiermodell haben gezeigt, dass die Exposition mit Substanzen mit Abhängigkeitspotential zu einer Beeinflussung der Neurogenese führen kann. Diese Veränderungen sind vermutlich eine Ursache für kognitive und mnestische Störungen sowie für die Entwicklung von Abhängigkeit und Toleranz selbst. In ersten Untersuchungen zum Proliferationsverhalten hippocampaler Neurone konnten dabei keine wesentlichen Unterschiede zu Kontrollfällen festgestellt werden. Im gleichen Vorhaben sollen nun die grundlegenden Expressionsveränderungen von verschiedenen Neurogenesemarkern im Vergleich zu einer alters- und geschlechtsentsprechenden Kontrollgruppe untersucht werden. Die Ergebnisse sollen Aufschluss über neuronale Plastizitäts- und Regenerationsprozesse im Hippokampus des Menschen liefern, welche ursächlich für das Suchtverhalten, mnestische und kognitive Störungen bei chronischem Drogenmissbrauch sein könnten.

Weiterführung: ja

Finanzierung: IRM- Förderung durch DFG


Zytogenetische und molekulare Charakterisierung neuroepithelialer Tumoren

Cytogenetic and molecular characterization of neuroepithelial tumors


Dipl.-Biol. Heidrun Holland (IKIT/BBZ, Heidrun.Holland@medizin.uni-leipzig.de) Dr. Ronald Koschny (DKFZ Heidelberg), Dr. Wolfgang Krupp (Klinik für Neurochirurgie), Prof. Jürgen Meixensberger (Klinik für Neurochirurgie), Dr. med. Manfred Bauer (Abt. für Neuropathologie), Prof. Ralf Schober (Selbst. Abt. für Neuropathologie), Dipl.-Bioch. Holger Kirsten (IKIT/BBZ), Dr. Peter Ahnert (IKIT/BBZ)

Es handelt sich um ein fortlaufendes Kooperationsprojekt zur Evaluierung möglicherweise therapie- und prognoserelevanter chromosomaler Aberrationen in neuroepithelialen Tumoren mittels zytogenetischer und molekularer Analysen. In zurückliegenden Studien wurden WHO-Grad spezifische Aberrations-muster und Progressionsmarker bei diffusen Gliomen mit dem Malignitätsgrad korreliert. Ergänzend zu den bisher angewandten Untersuchungstechniken (Giemsa-Bandendarstellung, Fluoreszenz in situ Hybridisierung und komparative genomische Hybridisierung) wurde eine molekulare Karyotypisierungs-methode mittel 100K SNP-arrays etabliert und angewendet. Damit wurde eine hochauflösende Analyse genomischer Imbalancen möglich. Am adulten Medulloblastom wurden mit dieser Technik bereits interessante Nachweise geführt, die auch eine Beziehung zu gewissen erblichen Tumorsyndromen erkennen lassen. In atypischen Meningeomen konnten nicht-balancierte Translokationen entsprechend einer ungünstigeren Dignitätseinstufung nach Rezidivierung in Analogie zum Proliferationsverhalten bzw. dem WHO-Grad nachgewiesen werden. Eine Fortführung dieser Untersuchungen an gliogenen Hirntumoren in Korrelation zu den neuropathologischen Mustern ist in Vorbereitung.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierung Forschung / Drittmittel (SAB, Projekt 960 000-068)


Ist ein 'Brain banking' psychiatrischer Fälle sinnvoll und realisierbar?

Is brain banking of psychiatric cases applicable?


Andrea Schmitt, Eleni Parlapani, Manfred Bauer, Helmut Heinsen, Peter Falkai

Psychiatric disorders such as schizophrenia and unipolar or bipolar affective disorders are considered to be of neurobiological origin. The development of new molecular methods, computer-assisted quantification techniques and neurobiological investigation methods which can be applied to the human brain are all used in post-mortem investigation of psychiatric disorders. Taking our brain bank as an example, demands on modern brain banking such as ethical considerations, clinical work-up, preparation techniques and organization of a brain bank demonstrate value of modern brain banking for investigations of psychiatric disorders.

Anmerkung:

'Brain banking' von neuropsychiatrischen Erkrankungen erscheint uns als eine große Chance, interdisziplinär Kräfte zu bündeln (Neurologie, Psychiatrie, Neurochirurgie, Pathologie, Neuropathologie, Rechtsmedizin usw.), Informationen gemäß den Richtlinien der Ethikkommission zu sammeln und zu vergleichen, um patientenorientierte Daten in einen größeren Zusammenhang zu stellen. Wesentlich dabei ist, 'vor Ort' tragfähige interdisziplinäre Kooperationsforen zu schaffen, um das 'brain banking' inter-/multidisziplinär sinnvoll gestalten zu können.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Bundesweites Sonderprogramm 'Klinische Studien', Prof. Falkai / DFG-BMBF