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Die Forschung von Sekundärschäden nach einem Schädelhirntrauma (SHT) steht in diesem Jahr im Mittelpunkt zweier renommierter Auszeichnungen: Albrecht Fröhlich erhält für seine Arbeit zur Immunantwort im Gehirn den Förderpreis, Jose Carlos Martínez Santamaría für seine Untersuchungen der Vernarbung im neuronalen Netzwerk das Doktorandenstipendium der ZNS – Hannelore Kohl Stiftung. Damit setzt die ZNS-Stiftung, die sich für Menschen mit Schädelhirntrauma und ihre Angehörigen engagagiert, ein deutliches Zeichen in der deutschen Forschungslandschaft. Die Preise sind mit jeweils 10.000 Euro dotiert und werden alle zwei Jahre vergeben
Förderpreis für Albrecht Fröhlich
Seit 30 Jahren verleiht die ZNS – Hannelore Kohl Stiftung ihren Förderpreis an Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler, die neue Perspektiven in den Neurowissenschaften eröffnen oder die Qualität der medizinischen Versorgung verbessern. Auf Albrecht Fröhlich trifft beides zu. Der 27-Jährige beschäftigt sich an der Universitätsklinik für Neurologie in Ulm mit der massiven Ausschüttung von Immunstoffen, die in Folge eines SHT im Gehirn aktiv werden. „Durch das Trauma, das in der Regel durch einen Sturz oder einen Schlag auf den Kopf ausgelöst wird, werden Neuronen zerstört, aber auch Blutgefäße“, erklärt er. „Dadurch gelangen Botenstoffe ins Gehirn, die dort eigentlich nichts zu suchen haben. Das wiederum lockt Immunzellen an, die den Schaden beschränken wollen – oft kommt es dabei aber zu einer ungesunden Überreaktion, die das neuronale Netzwerk mitunter schwerer belastet als die ursprüngliche Verletzung.“ Die so genannten Sekundärschäden, die zum Beispiel durch Vergiftungserscheinungen oder eine Überlastung der Nervenzellen entstehen, sind dabei ursächlich für einen nicht unerheblichen Teil der Langzeitfolgen eines SHT. „Deshalb haben wir uns nun angeschaut, welche Rolle Neuronen in diesem Zusammenhang spielen.“
Diese aktivieren unter anderem die Mikroglia, eine besondere Art von Zellen im Hirn, die in erster Linie als Verteidigungssystem und Hausmeister der grauen Zellen agieren, aber auch neue Immunstoffe von anderen Stellen des Körpers herbeirufen. „An sich ist die Reaktion der Zellen natürlich wünschenswert, zumal die Aktivität der Neuronen für ihr Überleben ein nicht unerheblicher Faktor ist“, führt Fröhlich aus. „Allerdings wollen wir diesen Mechanismus steuern, um die Überdosis der inflammatorischen Kaskade zu vermeiden.“
Ein zentrales Element des Mechanismus ist eine Veränderung der Kalzium-Konzentration in den Zellen. „Dadurch werden unter anderem der Protein-Bau und die Mikroglia gesteuert“, erklärt Fröhlich, „also haben wir uns dieses Signal genauer angeschaut und es schließlich unterbrochen. Das führt allerdings dazu, dass das Kalzium-abhängige Schutzprogramm nicht mehr ausgeführt wird. Außerdem resultiert dies in einer noch stärkeren Immunantwort, weil die Glia-Zellen nicht mehr zurückgehalten werden.“ Also begann das Team um Fröhlich, die Kommunikation zwischen Neuron- und Glia-Zelle in den Fokus zu nehmen. Mit Erfolg. „Wir haben festgestellt, dass der Botenstoff Osteoprotegerin für diese Aufgabe essentiell ist. Er wird allerdings erst etwa drei Stunden nach einem SHT ausgeschüttet. Insofern wäre unser nächstes Ziel, zu untersuchen, ob eine frühzeitige oder längerfristige Injizierung von Osteoprotegerin – zum Beispiel schon eine halbe Stunde oder kontinuierlich über mehrere Tage nach einer Schädelhirnverletzung – positive Auswirkungen auf die Regeneration oder Schadensbegrenzung des Gehirns hat.“ Sollte dies gelingen, könnte man eine Immunüberreaktion verhindern oder zumindest abschwächen. „Der Förderpreis der ZNS – Hannelore Kohl Stiftung hilft dabei, diese Forschung voranzutreiben“, betont Fröhlich, der mittlerweile seine Promotionsschrift abgegeben hat und nun auf die Verteidigung seiner These wartet.
ZNS Doktorandenstipendium für Jose Carlos Martínez Santamaría
Auch Jose Carlos Martínez Santamaría beschäftigt sich mit Sekundärverletzungen bei Schädelhirntraumata beziehungsweise deren Folgen: Er untersucht die Narbenbildung im Gehirn, die eine Regeneration des neuronalen Netzwerks blockiert. „Das Narbengewebe im zentralen Nervensystem lässt sich in gliale und fibrotische Komponenten unterteilen“, erklärt Santamaria, der am Institut für Anatomie und Zellbiologie der Universität Freiburg unter Professor Christian Schachtrup studiert. „Erstere sind schon intensiv erforscht worden, letztere haben dagegen noch nicht so viel Aufmerksamkeit erhalten. Wir müssen aber beide Komponenten verstehen, um effektiv gegen sie vorgehen zu können.“
In früheren Studien seien so genannte perivaskuläre Fibroblasten als Bestandteil einer fibrotischen Läsionsnarbe identifiziert worden, führt Santamaria aus. „Diese Zellen generieren Ablagerungen, die eine Regeneration der Nervenfasern verhindern. Die Frage ist nun, welche Faktoren diesen Prozess regulieren.“ Im Fokus der Forschungen steht dabei das Protein Fibrinogen, der wichtigste Blutgerinnungsfaktor im menschlichen Körper. „Normalerweise kommt es im Gehirn nicht vor“, sagt Santamaria, „aber bei Verletzungen oder einer krankheitsbedingt geschädigten Blut-Hirn-Schranke dringt Fibrinogen ein und aktiviert verschiedene Zelltypen, unter anderem die ebenfalls bei der Narbenbildung beteiligten Astrozyten und eben auch Fibroblasten.“ Noch sind die exakten Mechanismen unbekannt – bereits jetzt ist aber erwiesen, dass ein experimentelles Verringern von Fibrinogen etwa durch Zugabe eines Bestandteils des Gifts der Malayischen Mokassinotter eine Reduzierung des fibrotischen Narbengewebes bewirkt. „Das Problem dabei ist, dass Fibrinogen für den menschlichen Körper extrem wichtig ist“, führt Santamaria aus. „Daher untersuchen wir unter anderem detailliert, über welche Signalwege Fibrinogen die perivaskulären Fibroblasten ansteuert beziehungsweise welche Moleküle für den Narbenbildungsprozess notwendig sind. Derzeit untersuchen Kollegen an der Universität von Miami die Genexpressionsprofile verschiedener Fibroblasten mittels einer RNA-Sequenzierung – wenn die Ergebnisse vorliegen, können wir in Freiburg nach einem passenden Inhibitor suchen, mit dem wir idealerweise die Signalwege blockieren und die Narbenbildung im Gehirn unterbinden können.“ Letztlich könnten so viele schwerwiegende Folgen eines Schädelhirntraumas zumindest gelindert und im besten Fall sogar verhindert werden.
Die feierliche Verleihung des Hannelore Kohl Förderpreises und des ZNS Doktorandenstipendiums, das in diesem Jahr durch eine Förderung der Merck Finck Stiftung ermöglicht wird, fand am 21. Mai 2023 im Rahmen eines Benefizkonzerts mit der österreichischen Künstlerin und Botschafterin der ZNS-Stiftung Eva Lind in der Dreifaltigkeitskirche in Speyer statt.
http://www.hannelore-kohl-stiftung.de
(v.l.n.r.): J. Santamaria, O. Engl (Merck Fink-Stiftung), Dr. S. Zimmer (Vizepräsident der ZNS - Han ...
ZNS - Hannelore Kohl Stiftung
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler
Medizin
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer, Wettbewerbe / Auszeichnungen
Deutsch
(v.l.n.r.): J. Santamaria, O. Engl (Merck Fink-Stiftung), Dr. S. Zimmer (Vizepräsident der ZNS - Han ...
ZNS - Hannelore Kohl Stiftung
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