Page 24 - Saarländisches Ärzteblatt, Mai-Ausgabe 2024

AUS WISSENSCHAF T UND FOR SCHUNG

Bioinformatiker entschlüsseln essenzielle biochemi-

sche Signalwege bei der Reizübertragung im Gehirn

Die reibungslose Weiterleitung neuronaler Impulse im Gehirn wie etwa abnehmende Gedächtnisleistung, aber auch
Gehirn ist auf eine spezielle Kaskade eingespielter moleku­ mögliche neurologische Erkrankungen. „Damals haben wir
larer Prozesse angewiesen, die mit zunehmendem Alter herausgefunden, dass Fgf17 normalerweise eine Kaskade
aus dem Gleichgewicht gerät. Diese hat nun ein Team um biochemischer Reaktionen auslöst, in deren Verlauf die zur
den Saarbrücker Bioinformatiker Fabian Kern vom Helm­ Gruppe der Gliazellen gehörenden Oligodendrozyten im
holtz­Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland Gehirn aktiv werden“, sagt Fabian Kern. Deren zentrale
(HIPS) genauer erforscht. In Zusammenarbeit mit Kolle gin­ Aufgabe ist der Aufbau von Myelin. „Dies geschieht, indem
nen und Kollegen der Stanford University fanden sie her­ sich die Oligodendrozyten zu den Neuronen bewegen, mit
aus, welche Gene die Aktivierung zentraler Gehirnzellen, ihren ‚Armen‘ den Nervenfortsatz (Axon) umfassen und eine
der Oligodendrozyten, steuern. Die Studie wurde im Fach­ Myelinschicht produzieren.“ Diese Schicht aus Fett und
journal PNAS veröffentlicht. Proteinen wirkt wie die Isolierung bei einem Stromkabel und

Was geschieht, wenn das Gehirn
altert, Gedächtnisprozesse nicht mehr
richtig funktionieren oder gar dege-
nerative Ge hirnerkrankungen auftre-
ten? – „Von entscheidender Be deu-
tung für ein gut funktionierendes
Gehirn ist Myelin, eine isolierende
Schicht um die Fortsätze unserer
Nervenzellen“, weiß Dr. Fabian Kern.
Der Bioinformatiker leitet eine Nach-
wuchsgruppe in der Abteilung für
Klinische Bioinformatik am Helm-
holtz-Institut für Pharmazeutische
Forschung Saar and (HIPS) – ein
l
Stand ort des Helmholtz-Zentrums
für Infektionsforschung in Zusam-
men ar beit mit der Universität des
Saar lan des. Fabian Kern hat mit sei- Foto: Adobe Stock/aeksaar
nem Team herausgefunden, welche
altersabhängigen zellbiologischen
Me cha nis men bei der sogenannten
Myelinisierung ablaufen. Ein schwer-
wiegender Ver lust von Myelin ist zum Beispiel eine der sorgt für eine ungestörte elektrische Reizweiterleitung. Das
Hauptursachen der Multiplen Sklerose. Eine Schlüssel rolle Saarbrücker Team konnte 2022 erstmals zeigen, dass für die
hierbei spielen spezifische Gehirnzellen, die Oligoden dro- Aktivierung der Oligodendrozyten das Gen SRF (Serum Re -
zyten; wie genau sie aktiv und im Alter funktionsfähig blei- sponse Factor) entscheidend ist: „Als Transkriptionsfaktor
ben, war bisher nicht bekannt. aktiviert SRF, angestoßen durch das extrazelluläre Fgf17, eine
Palette von weiteren Genen und löst dadurch innerhalb der
Die aktuelle Forschungsarbeit entstand in Zusammenarbeit Zellen die Signalwege aus, die letztendlich zur erneuten
mit Kolleginnen und Kollegen der Stanford University in Myeli nisierung der Neuronen führen“, erläutert der Wis sen-
Kalifornien. Sie baut auf einer inzwischen mehr als hundert- schaftler.
mal zitierten Veröffentlichung in „Nature“ aus dem Jahr 2022
auf, an der Fabian Kern damals im Team von Bioinformatik- „Wir haben zuvor ‚von außen‘ beobachtet, dass durch die
Professor Andreas Keller beteiligt war. In der Studie wurde Wiederherstellung von Fgf17 auf den Level eines jungen
die Wirkweise des Signalproteins Fgf17 beschrieben, das nor- Organismus die messbare Gedächtnisleistung im alten
malerweise in der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit, dem Organismus deutlich verbessert werden kann, wofür die
sogenannten Liquor oder Nervenwasser, vorhanden ist, dort Oligodendrozyten wohl hauptverantwortlich sind. Jedoch
24 jedoch mit zunehmendem Alter in immer geringerer Kon- blieb als eine der offenen Fragen, wie genau der hierdurch
zentration vorkommt. Eine Folge sind Alterungsprozesse im ausgelöste Mechanismus funktioniert. In unserer aktuellen

Saarländisches Ärzteblatt Ausgabe 5/2024