Molekulare Bildgebung der entzündeten Blut-Hirn-Schranke: Charakterisierung des Fibrin-Fibronektin-Netzwerks bei akuter und chronischer Entzündung

• Antragsteller: Dr. Johannes Lohmeier
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie ; Experimentelle Modelle zum Verständnis von Erkrankungen des Nervensystems ; Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 546474845

Eine Störung der Blut-Hirn-Schranke (BHS) ist ein frühes Ereignis in der Pathophysiologie der Multiplen Sklerose (MS), das bereits vor der Formierung einer Läsion auftritt und auch in zunächst normal erscheinender weißer und grauer Substanz evident ist. Die Durchlässigkeit der BHS ist bei akuter Inflammation charakteristisch um Größenordnungen höher als bei chronischer Entzündung. Die Anforderungen an das Signal-zu-Rausch Verhalten sind für die Untersuchung der BHS-Dysfunktion bei chronischer Entzündung aufgrund eines geringeren Grades an Schrankenstörung signifikant höher. Klinisch verwendete Bildgebungsmethoden zeigen einen begrenzten Wert für die Untersuchung von chronischer Entzündung und das Erfassen von Therapieansprechen. Nach einer ZNS-Verletzung wird die extrazelluläre Matrix (EZM) umfangreich remodelliert, einschließlich einer Ablagerung von Fibrin und Fibronektin - die Zusammensetzung der EZM ist dabei eine wichtige Determinante des Krankheitsverlauf. Während konventionelle und/oder fortgeschrittene MRT nur eingeschränkt die Remodellierung erfassen können, kann die molekulare Neurobildgebung nicht-invasiv neuromolekulare Signaturen in vivo mit hoher Sensitivität und Spezifität bestimmen. In dieser Arbeit befassen wir uns mit zwei unterschiedlichen proinflammatorischen Mediatoren der EZM, Fibrin und Fibronektin, die lediglich im Krankheitszustand abgelagert werden, eine Wechselwirkung aufweisen und gemeinsam ein stabiles Netzwerk in Läsionen bilden. Das Erfassen von neuromolekulare Signaturen bei MS vermag die Erkennung und/oder Prädiktion von chronischem Krankheitsverläufen zu erleichtern und so zu einem besseren Verständnis der entzündlichen Komponente der MS-Pathophysiologie beizutragen, während die Bewertung von Therapieansprechen in der bildgebenden Diagnostik durch den Einsatz von neuartigen Biomarkern verbessert werden kann. Daher besteht das Ziel dieser Arbeit darin, die Rolle von Fibrin und Fibronektin als potenzielle Bildgebungsbiomarker für akute und chronische Entzündungen, Therapiebewertung und Remyelinisierung unter Verwendung eines präklinischen Mausmodells der Multiplen Sklerose zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen