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Institut für Klinische Neurobiologie

Forschung

 

Aufgaben und Struktur

Das Institut für Klinische Neurobiologie wurde im Jahr 2000 als Stiftungslehrstuhl der Hermann und Lilly Schilling Stiftung gegründet. Es ging aus einer klinischen Forschergruppe der Deutschen Forschungsgemeinschaft hervor, die von 1994 bis 2000 an der Neurologischen Universitätsklinik eingerichtet und gefördert wurde. Das Institut ist zum überwiegenden Teil grundlagenwissenschaftlich tätig, aber in die Betreuung einer Spezialambulanz für Motoneuronerkrankungen an der Neurologischen Universitätsklinik eingebunden, um den Transfer von wissenschaftlichen Erkenntnissen in die klinische Anwendung zu ermöglichen und sicherzustellen. Das Institut ist seit Mai 2010 in Laborräumen des ehemaligen Instituts für Medizinische Strahlenkunde und Zellforschung untergebracht.

Forschungsschwerpunkte

Zenrale Themen der Forschung am Institut für Klinische Neurobiologie sind Mechanismen des neuronalen Zelltods von Motoneuronen, die Etablierung und Analyse von Tiermodellen für Motoneuronerkrankungen, sowie die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien zur Behandlung der Amyotrophen Lateralsklerose und der spinalen Muskelatrophie, den häufigsten Motoneuronerkrankungen des Menschen im Erwachsenen- und Kindesalter.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchung von Signaltransduktionswegen für die Differenzierung neuraler Stammzellen. So soll geklärt werden, wie Signalmoleküle im Nervensystem, insbesondere neurotrophe Faktoren Differenzierung, Überleben sowie Neuritenwachstum beeinflussen. Durch die Generierung und Analyse von Gen-Knockoutmäusen wird untersucht, welche Signalwege an der Vermittlung der Effekte neurotropher Faktoren bei Nervenzellen involviert sind.

Ein weiterer Schwerpunkt der Forschung ist die Analyse der Pathophysiologie der spinalen Muskelatrophie, der häufigsten Motoneuronerkrankung im Kindesalter. Die Arbeitsgruppen des Instituts für Klinische Neurobiologie beschäftigen sich insbesondere mit den Mechanismen gestörten Axonwachstums sowie gestörter neuromuskulärer Übertragung. Diese Störungen sind bedingt durch einen Defekt des Transports der mRNA für β-Aktin in axonalen Fortsätzen bei Motoneuronen. Die dadurch verursachten Störungen decken sich mit den klinischen Beobachtungen an Patienten mit spinaler Muskelatrophie. Auf der Basis dieser Untersuchungen können nun neue Therapien für diese Erkrankung entwickelt werden.

Das Institut für Klinische Neurobiologie ist auch in die Betreuung von Patienten einer Spezialambulanz für Motoneuronerkrankungen (Neurologische Universitätsklinik, Leiter Prof. Jens Volkmann) eingebunden, um den Transfer von wissenschaftlichen Erkenntnissen in die klinische Anwendung zu ermöglichen.

Zentrale Technologien am Institut sind neben der Generierung von Mausmodellen moderne mikroskopische Verfahren (konfokale Mikroskopie, 2-Photonen-Mikroskopie, Life Imaging), mit denen Störungen der Struktur und Funktion von Nervenzellen in Zellkultur untersucht werden können.

Lehre

Das Institut für Klinische Neurobiologie ist an der Ausbildung von Studenten im Fach Neurologie, sowie an der Ausbildung von Biologen im Bachelor- und Masterstudium beteiligt. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Ausbildung von Studenten der Biomedizin sowie von Studenten der Klasse „Neurowissenschaften“ der Graduiertenschule für Lebenswissenschaften. Weitere Lehrveranstaltungen werden für Studenten des Studiengangs Molekulare Medizin angeboten.

Bild1

Abb. 1: Veränderungen der axonalen Verzweigungen im Gastrocnemius-Muskel aus einem
Mausmodell für die Spinale Muskelatrophie. Die Zahl der terminalen Verzweigungen, ein Zeichen der Kompensation durch Sprouting, nimmt im Muskel aus dem Krankheitsmodell (Smn+/-) zu.