Pathologie neuromuskulärer Erkrankungen

Im Mittelpunkt dieses Projekts stehen sowohl erbliche als auch nicht erbliche Ursachen von neuromuskulären Erkrankungen, zu denen beispielsweise Erkrankungen des peripheren Nervensystems und Muskelschwund zählen. Neben genetischen Faktoren können auch Diabetes oder Unfallschäden sowie Krebsleiden diese Erkrankungen auslösen. Um die biochemischen Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen den unterschiedlichen Auslösern zu finden, untersucht ein Projektteam aus der Arbeitsgruppe Kardiovaskuläre Pharmakologie Nerven- und Muskelgewebe von Tiermodellen (Mäusen und Fischen) ebenso wie von Patienten. Auch geeignete Zellkulturmodelle kommen zum Einsatz. Ziel der Arbeiten ist es unter anderem, den Einfluss von Mutationen und exogenen Faktoren (etwa Traumata oder Nebenwirkungen von Medikamenten) auf die Proteinzusammensetzung der Gewebe aufzuklären und herauszufinden, in welche Stoffwechselwege dadurch eingegriffen wird. Dabei interessiert sich das Projektteam auch für die Frage, inwieweit die Verläufe von genetisch bedingten und erworbenen Krankheiten vergleichbar sind. Dieser Punkt ist von besonderem Interesse für die Definition geeigneter therapeutischer Verfahren und ermöglicht darüber hinaus grundlegende Einblicke in die komplexe Funktionsweise des Nervensystems sowie der Skelettmuskulatur.

So konnte das Team bereits die überwiegend neuroprotektive Funktion eines Faltungshelfer-Proteins (SIL1) belegen und das INPP5K-Gen als Ursache für eine angeborene Muskeldystrophie identifizieren. Derzeit führt die Gruppe weitere Untersuchungen zur Identifikation pathophysiologischer Kaskaden durch, die für die Ausprägung neurodegenerativer und neuromuskulärer Erkrankungen entscheidend sind. Dabei werden Proteomanalysen mit der Analyse von Protein-Protein-Interaktionen sowie mit weiterführenden zellbiologischen Analysen kombiniert. Außerdem wird die molekulare Ursache dafür untersucht, dass bei vielen neuromuskulären Erkrankungen auch das kardiovaskuläre System in Mitleidenschaft gezogen wird. Für diese Arbeiten plant das Projektteam eine enge Zusammenarbeit mit den Arbeitsgruppen Protein Dynamics und Lipidomics sowie den Kollegen aus der Arbeitsgruppe Kardiovaskuläre Pharmakologie. Auch die molekularen Kaskaden im Zusammenhang mit Muskelatrophie sollen künftig in den Fokus der Arbeiten rücken; mit diesen Analysen sollen Kandidatenproteine identifiziert werden, die der Muskelschwäche und dem Muskelschwund entgegenwirken und somit auch für eine verbesserte Muskelfunktion im Alter wichtig sein können.