Dieter Edbauer: Der Alzheimer-Profiler

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Dieter Edbauer leitet eine Nachwuchsgruppe am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Krankheiten in München. Quelle: Edbauer

13.04.2010  - 

Mehr als 20 Millionen Menschen weltweit sind von der Alzheimer Krankheit betroffen. Heilung ist bislang nicht in Sicht. Doch Wissenschaftler wie Dieter Edbauer arbeiten mit Hochdruck daran, die hochkomplexe neurodegenerative Krankheit bis ins kleinste Detail zu verstehen, um daraus neue Therapieansätze zu entwickeln. Der Nachwuchsforscher am Deutschen Zentrum für neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in München untersucht, welche Funktion Moleküle wie microRNAs oder das Prion-Protein bei der neurodegenerativen Erkrankung einnehmen. Am Ende, so die Hoffnung des jungen Mediziners ist, schafft seine Forschung die Grundlage für neue Medikamente.

Dieter Edbauer hat schon früh den Arztkittel gegen einen Labormantel getauscht. „Meine Leidenschaft für die Forschung wurde schon während meiner Doktorarbeit im Medizinstudium geweckt“, erinnert sich der gebürtige Münchner. Die folgenden drei Jahre als Nachwuchswissenschaftler am Institut für Biochemie beim Alzheimer-Experten Christian Haass an der Ludwig-Maximilians-Universität München verliefen für Edbauer so wie er sich das vorgestellt hatte. „Alle Forschungsarbeiten klappten wie am Schnürchen,“ erinnert sich der 33-Jährige.

Eine erhöhte Konzentration zweier microRNAs hat Einfluss auf die Steuerung der Synapsenbildung von Nervenzellen.Quelle: Edbauer / LMU

miR-125b und miR-132 steuern die Bildung von Synapsen

Dass das Schaffen von Wissen oft genug ein sehr mühsamer Prozess ist, lernte Edbauer während seines fünfjährigen Forschungsaufenthalts am renommierten Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge, USA. „Hier hatte ich langfristige und schwierige Projekte zu realisieren, die mir nicht immer leicht von der Hand gingen – doch nach harter Arbeit kehrte ich mit einem guten Ergebnis zurück nach München“, sagt Edbauer heute.

Am MIT widmete sich der Forscher der Rolle von kleinen RNA-Schnipseln, sogenannten microRNAs, die in der Lage sind, die Herstellung von Eiweißen in der Zelle zu kontrollieren. Edbauer konzentrierte sich auf ein spezielles Krankheitsbild, das Fragile-X-Syndrom, eine erbliche Form von geistiger Behinderung. „Ich habe zwei dieser kleinen Moleküle namens miR-125b und miR-132 isoliert, die eine wichtige Rolle bei der Feinsteuerung von Synapsen einnehmen, den Kontaktstellen zwischen zwei Nervenzellen“, erklärt Edbauer seine Forschungsergebnisse, die erst jüngst im Fachmagazin Neuron (2010, Volume 65, Ausgabe 3, S. 373-384) veröffentlicht wurden. Demnach haben Nervenfortsätze bei Menschen mit erhöhtem Vorkommen von miR-125b lange dünne Dornvorsätze und schwächere Synapsen-Funktion. Derartige Fortsätze sind sehr plastisch und können in wenigen Minuten ganz verschwinden oder mit der „richtigen“ Stimulation zu breiten Synapsen auswachsen, um neue Erinnerungen zu speichern. Mehr miR-132 führt dagegen zu breiteren Synapsen mit stärkerer Synpasen-Funktion, die typischerweise über  Tage stabil bleiben und so Informationen speichern.

Was Alzheimer und das Fragile-X-Syndrom gemeinsam haben

Inzwischen hat sich herausgestellt, dass diese Erkenntnisse auch bei der Alzheimer-Krankheit sehr nützlich sein können. „Bei Alzheimerpatienten ist zufällig die Menge genau der beiden microRNAs verändert, die ich auch beim Fragilen-X-Syndrom untersucht habe,“ so der junge Wissenschaftler. Zusammen führen die Veränderungen zu einer gestörten Reifung der Synapsen, sodass neue Erinnerungen schlechter abgespeichert werden können. Bei Alzheimer-Patienten gehen die ersten Synapsen verloren –  lange bevor die dazugehörigen Nervenzellen absterben. Edbauer: „Ich möchte nun verstehen, warum diese Synapsen degenerieren und was die microRNAs genau damit zu tun haben.“

Im Jahr 2009 wurde Edbauer durch das Helmholz Young Investigator Programm der Aufbau einer  Nachwuchsgruppe am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Krankheiten (DZNE) in München ermöglicht. Im September 2007 fiel die Entscheidung, das nationale Demenz-Forschungszentrum unter dem Dach der Helmholtz-Gemeinschaft in Bonn anzusiedeln (mehr...). Als Deutsches Zentrum für neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) hat es dabei einen breiten Forschungsauftrag: Durch die Analyse der Krankheitsursachen soll es neue Möglichkeiten der Früherkennung und Prävention, Wege zur Entwicklung wirksamer Therapien und die besten Formen der Pflege und Versorgung aufzeigen. Neben dem Hauptquartier in Bonn werden derzeit wie in München in ganz Deutschland weitere Standorte aufgebaut.

Prione spielen auch bei Alzheimer eine Rolle

Neben den microRNAs hat Edbauer auch andere Moleküle ins Visier genommen, und zwar die Prion-Proteine. „Jeder Mensch hat dieses Eiweiß, aber es führt nur in Ausnahmefällen zu Erkrankungen, beispielsweise beim Verzehr von BSE-kranken Rindern,“ sagt der Forscher. Inzwischen ist klar, dass dabei ein bestimmter Rezeptor des Proteins auch bei der Ausbildung von Alzheimer von Bedeutung ist. An das Prion-Protein bindet nämlich ein Molekül namens Ab, das die Synapsen von Nervenzellen zerstört, und zwar schon bevor es in Form von Plaques im Gehirn verklumpt. „Und genau an dieser Stelle beginnt unser therapeutischer Ansatz", erklärt Edbauer. "Wenn wir verhindern könnten, dass Ab über den Rezeptor Signale in die Nervenzelle sendet, dann könnten wir die Synapsenfunktion bewahren und vielleicht sogar das Absterben der Nervenzellen verhindern und so die fortschreitende Demenz aufhalten."

Autorin: Andrea van Bergen