Genomweite metabolische Integrationsanalyse der Expressionsprofile von ncRNAs in menschlichen Astrozyten unter lipotoxischem Stress

Neurodegenerative Krankheiten, wie die Alzheimer-Krankheit, stellen weltweit eine der größten Herausforderungen für das Gesundheitssystem entwickelter Gesellschaften dar. Die Gesamtkosten dieser Krankheiten betrugen 2020 alleine für Deutschland 83 Mrd. Euro und es wird bis 2050 mit einer Verdoppelung der Zahl Demenzkranker gerechnet. Astrozyten sind spezialisierte Zellen, die die zerebrale Homöostase aufrechterhalten und eine geeignete Umgebung für die Funktion der Neuronen gewährleisten. Dies macht sie zu einem Schlüssel für das Verständnis von neurodegenerativen Erkrankungen. Obwohl sie das Thema mehrerer Studien zu neuroprotektiven oder neurotoxischen Wirkungen sind, gibt es noch kein Modell, dass die schädliche Veränderung von Astroglia erklärt. Gründe dafür sind die komplexen Regulierungsnetzwerke und die zum Teil simplifizierten Ansätze, die derzeit zu ihrer Beschreibung genutzt werden. Ein Forschungsgebiet, dass helfen könnte, die Rolle von Astroglia zu erklären, sind nicht-codierende Ribonukleinsäuren (ncRNAs). Ihre Rolle bei der Entwicklung und dem Fortschreiten von neurodegenerativen Erkrankungen sind jedoch noch nicht verstanden. Darüber hinaus gelten ncRNAs aufgrund ihrer Regulation und Wechselwirkung mit Zielmolekülen als potenzielle zelluläre und pharmakologische Ziele zur Vorhersage und Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen. Das übergeordnete Ziel unseres Vorhabens ist eine integrierte Analyse der Expressionsprofile von ncRNAs (mRNAs, IncRNAs und miRNAs) in menschlichen Astrozyten unter lipotoxischem Stress. Diese Informationen werden dann in ein "Genome-scale metabolic model" (GEM) integriert. Unsere kolumbianischen Partner an der Pontificia Universidad Javeriana haben eine Plattform für die Analyse menschlicher astrozytischer GEMs (ANSEP) entwickelt. ANSEP würde von diesem neuen GEM profitieren und zum Grundwissen des astrozytischen Stoffwechsels und damit der neurodegenerativen Prozesse von z.B. Alzheimer-Demenz beitragen.