Informationen zu Infektionsweg, Symptomatik, Therapie und Prävention der Lyme-Borreliose
Obwohl Anzucht und PCR entscheidend zur Aufklärung
Etablierung neuraler Zellmodelle des Menschen auf Grundlage pluripotenter Stammzellen
Dies kann zur Aufklärung der zellbiologischen und molekularen
Das Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) wurde im April 2012 erstmals bei Patienten auf der arabischen Halbinsel nachgewiesen. Die Inkubationszeit beträgt 2-14 Tage. Eine Infektion kann asymptomatisch verlaufen oder zu leichten, aber auch schweren Erkrankungen führen. Bei schweren Verläufen kann sich eine Pneumonie entwickeln, die in ein akutes Atemnotsyndrom übergehen kann. Ein häufiges Begleitsymptom ist Durchfall; außerdem kann es zu Nierenversagen kommen. Schwere Verläufe treten überwiegend bei Menschen mit chronischen Vorerkrankungen auf, wie z.B. Diabetes, Herzerkrankungen, chronische Nieren- oder Lungenerkrankungen.
Die Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung (
Virushepatitis und HIV Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung
Das Forschungsvorhaben zielt auf die Identifizierung möglicher gemeinsamer molekularer Grundlagen von neuralen Entwicklungsstörungen, die zwar mit Mutationen in verschiedenen Genen assoziiert, jedoch in ihrer jeweiligen phänotypischen Ausprägung ähnlich sind. Der Fokus des Vorhabens ist dabei auf das Coffin-Siris-Syndrom (CSS), das Nicolaides–Baraitser-Syndrom (NBS) sowie auf das Pitt-Hopkins-Syndrom (PHS) gerichtet, die mit erheblicher mentaler Retardierung einhergehen. Hierzu sollen Gene, deren Produkte für die neurale Entwicklung relevant sind und die in betroffenen Patienten Mutationen aufweisen, in humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) funktional ausgeschaltet bzw. spezifisch mutiert und die Konsequenzen für die neuronale Differenzierung der Zellen sowie für die Entwicklung neuraler Organoide jeweils detailliert untersucht werden. Dabei sollen zum einen Zellproliferation, Vitalität und Differenzierungsverhalten untersucht und so Aufschluss über mögliche zellbiologische Veränderungen erlangt und zum anderen das Migrationsverhalten, die Ausprägung des axonalen, dendritischen und synaptischen Kompartiments sowie die Fähigkeit zur Ausbildung funktional aktiver neuronaler Netzwerke analysiert und so mögliche funktionale Defizite und Störungen der neuralen Plastizität bestimmt werden. Ferner sollen Veränderungen im Transkriptom der mutierten Neurone, in den Wechselwirkungen der Genprodukte der mutierten Gene mit anderen Proteinen und in der Zusammensetzung und Aktivität von Chromatin-modellierenden Komplexen und in Netzwerken von Transkriptionsfaktoren bestimmt werden. Schließlich soll die Beteiligung von Signalkaskaden und regulatorischen Netzwerken, deren Funktion infolge der jeweiligen Mutationen verändert ist, an der Ausprägung des veränderten neuronalen Phänotyps detailliert untersucht werden.
Migrationsverhalten der Zellen bestimmt werden, was ebenfalls zur Aufklärung
Die genehmigten Forschungsarbeiten erfolgen im Rahmen der Durchführung eines Projektes, das sich in zwei Teile gliedert. Gegenstand des ersten Projektteils ist die Etablierung und Optimierung von Protokollen für die Gewinnung kortikospinaler Motoneuronen (corticospinal motor neurons, CSMNs). Ziel der Arbeiten ist die Bereitstellung eines auf humanen Zellen basierenden Modellsystems, anhand dessen degenerative Motoneuronenerkrankungen, wie beispielsweise die amyotrophe Lateralsklerose (ALS) oder die heriditäre spastische Spinalparalyse (HSP), untersucht werden können. Hierzu soll ein Protokoll für die effiziente Differenzierung von humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) in CSMNs erarbeitet und die gewonnenen Zellen bezüglich ihrer biochemischen, molekularen und funktionellen Eigenschaften umfassend in vitro charakterisiert werden. Im Anschluß daran sollen (mutierte) Gene, die eine Rolle bei der Pathogenese degenerativer Motoneuronenerkrankungen spielen, in den aus hES-Zellen gewonnenen Neuronen überexprimiert und damit ein Modell bereitgestellt werden, an dem ggf. die Pathogenese der jeweiligen Erkrankung untersucht werden kann. Schwerpunkt des zweiten Projektteiles ist die Untersuchung der Fragestellung, ob und inwieweit sich hES- Zellen und hiPS-Zellen bezüglich ihres Differenzierungspotentials in spezifische Typen neuraler Zellen gleichen bzw. unterscheiden. Dazu sollen hES-Zellen und humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPS-Zellen) parallel in verschiedene neurale Zelltypen, wie beispielsweise dopaminerge oder cholinerge Neuronen oder Astrozyten, differenziert und die entstehenden Zellpopulationen charakterisiert werden. Für die vergleichenden Untersuchungen sollen sowohl hiPS-Zellen aus gesunden als auch aus von Motoneuronenerkrankungen betroffenen Patienten genutzt werden.
Migrationsverhalten der Zellen bestimmt werden, was ebenfalls zur Aufklärung
Für ein Forschungsvorhaben, dessen Ziel in der Etablierung von verbesserten Differenzierungsprotokollen für hES-Zellen in neurale Zellen sowie in der Klärung der Frage besteht, ob hES aus hES-Zellen abgeleitete Neuronen als Grundlage für verbesserte In-vitro-Systeme zur Testung von Neurotoxizität und Entwicklungs-Neurotoxizität dienen können, wurde die Einfuhr und Verwendung von 4 humanen embryonalen Stammzell-Linien genehmigt.
Dies dient der Aufklärung von molekularen Mechanismen
Gegenstand der genehmigten Arbeiten unter Verwendung von hES-Zellen ist die Untersuchung der Fragestellung, auf welche Art und Weise das Protein GDAP1 (ganglioside-induced differentiation associated protein 1) neuronale Zellen vor oxidativem Stress schützt. Diese Frage soll durch Untersuchungen an aus hES-Zellen gewonnenen Motoneuronen geklärt werden. Es soll insbesondere geprüft werden, welche Konsequenzen eine verminderte Expression des Gens für GDAP1 bzw. das Auftreten von mutierten Formen dieses Proteins für den Glutathion-Stoffwechsel der Zelle sowie für die Aktivität der Mitochondrien haben und ob und inwieweit ein verminderter Schutz vor oxidativem Stress für die Pathogenese der erblich bedingten Polyneuropathie Charot-Marie-Tooth Type 4a (CMT4A) maßgeblich ist, die mit Mutationen im GDAP1-Gen einhergeht. Die Untersuchungen sollen dazu beitragen, ein zellbasiertes Krankheitsmodell für CMT4A zu etablieren. Im Rahmen der geplanten Forschungsarbeiten sollen hES-Zellen zunächst in Motoneuronen differenziert werden. Die Zellen sollen entweder vor oder nach erfolgter Differenzierung genetisch so verändert werden, dass sie eine mutierte Form von GDAP1 enthalten; alternativ soll die Expression des Gens für GDAP1 in Motoneuronen unterdrückt werden. Die genetisch veränderten Motoneuronen sollen dann detailliert bezüglich der Funktion von GDAP1 analysiert werden. Dies schließt neben der Untersuchung der Wirkungen von oxidativem Stress auf die Überlebensfähigkeit der Zellen beispielweise Analysen von Veränderungen im zellulären Glutathion-Gehalt, im mitochondrialen Membranpotential und in der Produktion reaktiver Sauerstoff-Spezies ein. Die Arbeiten sollen auch vergleichend zwischen hES- und humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPS-Zellen) durchgeführt werden.
Die Untersuchungen könnten somit zur Aufklärung des
Im Rahmen der genehmigten Forschungsarbeiten soll untersucht werden, inwieweit und auf welchem Wege Ferroptose, eine durch eisenabhängige Peroxidation von Membran-Phospholipiden bedingte Form des regulierten Zelltodes, die Pluripotenz und die neurale Differenzierung von humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) beeinflusst. Hintergrund für die vermutete Relevanz der Ferroptose insbesondere für neurale Differenzierungsprozesse beim Menschen sind neuere Erkenntnisse über die Beteiligung von Ferroptose an der Entwicklung verschiedener neurodegenerativer Erkrankungen. Zunächst soll untersucht werden, ob die in gängigen Differenzierungsmedien befindlichen und für die Aufrechterhaltung von Pluripotenz und eine erfolgreiche neurale Differenzierung essentiellen Antioxidantien während der Differenzierung der Ferroptose entgegenwirken. Dabei soll die Differenzierung zu verschiedenen Typen neuronaler Zellen und Gehirn-Organoiden untersucht und der Einfluss der Inhibitoren/Aktivatoren der Ferroptose auf die Morphologie der Zellen/Organoide sowie auf deren Transkriptom, Proteom, Lipidom, Metabolom und auf intrazelluläre Signalwege bestimmt werden. Für den Fall, dass in diesen Untersuchungen Gene oder Signalwege identifiziert werden, die an Ferroptose-hemmenden oder -fördernden Prozessen potentiell beteiligt sind, sollen diese im Detail untersucht werden, beispielsweise durch Überexpression bzw. knockout/knockdown der entsprechenden Gene und durch pharmakologische Aktivierung bzw. Hemmung der identifizierten Signalwege. Die jeweiligen Effekte auf die Pluripotenz und Differenzierung von hES-Zellen zu neuralen Zellen/Organoiden soll anschließend auf den o. g. Ebenen analysiert werden.
Die beantragten Forschungsarbeiten zielen auf die Aufklärung
Das Forschungsvorhaben zielt auf die Identifizierung möglicher gemeinsamer molekularer Grundlagen von neuralen Entwicklungsstörungen, die zwar mit Mutationen in verschiedenen Genen assoziiert, jedoch in ihrer jeweiligen phänotypischen Ausprägung ähnlich sind. Der Fokus des Vorhabens ist dabei auf das Coffin-Siris-Syndrom (CSS), das Nicolaides–Baraitser-Syndrom (NBS) sowie auf das Pitt-Hopkins-Syndrom (PHS) gerichtet, die mit erheblicher mentaler Retardierung einhergehen. Hierzu sollen Gene, deren Produkte für die neurale Entwicklung relevant sind und die in betroffenen Patienten Mutationen aufweisen, in humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) funktional ausgeschaltet bzw. spezifisch mutiert und die Konsequenzen für die neuronale Differenzierung der Zellen sowie für die Entwicklung neuraler Organoide jeweils detailliert untersucht werden. Dabei sollen zum einen Zellproliferation, Vitalität und Differenzierungsverhalten untersucht und so Aufschluss über mögliche zellbiologische Veränderungen erlangt und zum anderen das Migrationsverhalten, die Ausprägung des axonalen, dendritischen und synaptischen Kompartiments sowie die Fähigkeit zur Ausbildung funktional aktiver neuronaler Netzwerke analysiert und so mögliche funktionale Defizite und Störungen der neuralen Plastizität bestimmt werden. Ferner sollen Veränderungen im Transkriptom der mutierten Neurone, in den Wechselwirkungen der Genprodukte der mutierten Gene mit anderen Proteinen und in der Zusammensetzung und Aktivität von Chromatin-modellierenden Komplexen und in Netzwerken von Transkriptionsfaktoren bestimmt werden. Schließlich soll die Beteiligung von Signalkaskaden und regulatorischen Netzwerken, deren Funktion infolge der jeweiligen Mutationen verändert ist, an der Ausprägung des veränderten neuronalen Phänotyps detailliert untersucht werden.
Migrationsverhalten der Zellen bestimmt werden, was ebenfalls zur Aufklärung
