SPP 1226:  Nikotin: Molekulare und Physiologische Effekte im Zentralen Nervensystem (ZNS)

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 18037864

Ein Drittel aller Erwachsenen weltweit raucht, und im Jahr 2000 verursachte Rauchen in den Industrienationen etwa 2,5 Millionen Todesfälle (19 Prozent der Mortalität bei Erwachsenen). Ein besseres Verständnis der zentralnervösen Effekte von Nikotin ist daher aus medizinischer und gesundheitspolitischer Sicht wünschenswert. Das Schwerpunktprogramm möchte diesem Ziel durch ein deutschlandweites Netz aus Grundlagenforschung und klinischer Forschung näher kommen.
Im biopsychologischen Modell der Nikotinabhängigkeit wird davon ausgegangen, dass die hochgradig abhängigkeitserzeugende Wirkung von Nikotin zu einem beträchtlichen Anteil in der neurobiologischen Disposition zur Abhängigkeitsentwicklung verankert ist (Erblichkeit der Nikotinabhängigkeit: ca. 50 Prozent). Dabei liegt die Vorstellung zugrunde, dass Nikotinabhängigkeit als klinisch heterogene und komplexe, polygene Störung in Wechselwirkung mit Umweltfaktoren zu begreifen ist. Im Schwerpunktprogramm wird die Heterogenität und neurobiologische Disposition der Nikotinabhängigkeit sowohl in den grundlagenwissenschaftlichen als auch klinischen Forschungsprojekten berücksichtigt werden. Bei diesem Forschungsansatz werden nicht nur Gene von (abhängigen) Rauchern und Nichtrauchern verglichen (u.a. durch genomweite Screening-Verfahren), sondern auch nikotinabhängigkeitsbezogene neurobiologische Phänotypen, z.B. Persönlichkeitseigenschaften, Craving, kognitive Veränderungen, stressbezogene hormonelle Veränderungen, Rezeptorbindung und funktionelle Veränderungen im Gehirn (sekundäre Endpunkte), berücksichtigt werden.
Unter anderem wird durch die Anwendung dieser Forschungsstrategie erwartet, dass daraus ein besseres Verständnis der neurobiologischen Mechanismen - einschließlich der Beteiligung einzelner Gene (sowie deren Interaktion mit Umweltfaktoren) - der Nikotinabhängigkeit resultiert.
Dabei sollen auf der Basis der in den klinischen Studien gewonnenen Erkenntnisse zu den zentralen neurobiologischen Systemmechanismen der Nikotinabhängigkeit die beteiligten Gene näher charakterisiert werden bzw. diese z.B. in transgenen Zell- bzw. Tiermodellen experimentell auf ihre Funktionseigenschaften überprüft werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Internationaler Bezug: Schweiz

Projekte

• A multimodal genomic imaging study on the effects of nicotine and nicotine withdrawal on brain circuits using simultaneous EEG/EMG, fMRI and PET (Antragsteller Gründer, Gerhard ;  Shah, Ph.D., Nadim Jon ;  Winterer, Georg )
• A stereospecific chemosensory model suited to analyze nicotine perception, "liking" and sensory induced craving (Antragsteller Thürauf, Norbert )
• Analysis of novel nicotine dependence related candidate genes identified through a genome-wide association study (Antragsteller Dahmen, Norbert ;  Gal, Andreas ;  Rujescu, Dan ;  Wichmann, Heinz-Erich )
• Dopamine metabolism in nicotine dependance: [18 F]FDOPA-PET and FMRI studies in smoking and detoxified subjects (Antragsteller Gründer, Gerhard )
• Effects of nicotine on social cognition and social stress in schizophrenia (Antragsteller Wölwer, Wolfgang )
• Functional Validation of Candidate Genes Deriving from Convergent Analysis of Gene Expression Profiling in Nicotine Self-Administering Animals and Genome Wide Association Studies in Smokers (Antragsteller Spanagel, Rainer )
• Genetic factors and gene-environment interactions in permanent coping with heavy smoking: retrospective life course analyses among 1,553 dependent heavy smokers (Antragsteller Brenner, Hermann )
• Genetic modulation of nicotine effects on emotional reward processing (Antragsteller Smolka, Michael )
• Genetics of Nicotine Dependence: Clinical and Neurobiological Phenotypes in a Multicentered Case-Control-Study (Antragsteller Kiefer, Falk ;  Wagner, Ph.D., Michael ;  Wienker, Thomas F. ;  Winterer, Georg )
• Glutamatergic contributions to nicotine-induced cognitive enhancement (Antragsteller Hurlemann, Ph.D., René )
• Identification of functional nAChR variants and their role in nicotine addiction, schizophrenia and epilepsy (Antragstellerinnen / Antragsteller Bertrand, Daniel ;  Steinlein, Ortrud Kristina )
• Impact of the nicotinergic alpha7 receptor on cortical plasticity in smokers and nonsmokers (Antragsteller Nitsche, Michael A. )
• Nicotine cessation and withdrawal: alterations in neuroendocrine and sleep-polysomnographic parameters as predictors of relapse (Antragstellerinnen / Antragsteller Riemann, Dieter ;  Rodenbeck, Andrea )
• Nicotine effects on endophenotypes of schizophrenia (Antragsteller Wagner, Ph.D., Michael )
• Nicotine: Molecular and physiological effects on nicotine in central nervous system (Antragsteller Winterer, Georg )
• Protective mechanisms in nicotine-induced conditioned place preference and in vivo functional validation of candidate genes using rAAV (Antragsteller Lutz, Beat )
• Schizophrenia and Nicotine Addiction: Analysis of genetic mouse models (Antragsteller Zimmer, Andreas )
• Structure-function relationships of the VILlP-1 - a4ß2 nAChR interaction - implications for nicotine-induced functional up-regulation of the a4ß2 nicotinic acetylcholine receptor (Antragstellerinnen / Antragsteller Braunewell, Karl-Heinz ;  Manahan-Vaughan, Denise )
• The role of a4b2 nicotinic acetylcholine receptors in sustained attention: effects in smokers and non-smokers (Antragsteller Wüllner, Ullrich )

• Sprecher: Professor Dr. Georg Winterer