AUTOFUS - Erforschung der durch fokussierten Ultraschall-vermittelten Entfernung des Tau-Proteins bei Morbus Alzheimer und anderen Tauopathien durch Aufklärung der zugrundeliegenden Mechanismen der Autophagie

Ziel dieses Verbundprojekts ist die Aufklärung der zellbiologischen und zellphysiologischen Mechanismen, die der Entfernung des Tau-Proteins mittels fokussierten Ultraschalls (US)—als nicht-pharmakologische Intervention zur Behandlung von Morbus Alzheimer und verwandten neurodegenerativen Erkrankungen—zugrunde liegen. Im Fokus stehen dabei die spezifischen Mechanismen der Autophagie als zentraler zellulärer Recycling- und Degradationsweg. Hierbei werden vor allem die Autophagie-induzierenden Parameter einer Ultraschallbehandlung in vitro sowie in vivo detailliert untersucht. Das Teilvorhaben konzentriert sich dabei im Besonderen auf die detaillierte Charakterisierung ultraschall-vermittelter selektiver Autophagie in vitro. Autophagie ist mit der Degradation und somit Beseitigung verschiedener Formen des Tau-Proteins in neuronalen Zellen assoziiert; Tau kann durch einen selektiven Autophagieweg abgebaut werden. Hier gilt es, in einer Reihe verschiedener Zellkulturmodelle, inklusive Astrozyten und primärer Neuronen, und unter Einsatz eines breiten Portfolios an funktionellen Autophagie-Assays die Modulierbarkeit autophagischer Aktivität durch verschiedene Ultraschallparameter im Hinblick auf einen gezielten Abbau des intrazellulären Tau-Proteins zu untersuchen. Dieser Forschungsansatz dient dem grundlegenden Verständnis Ultraschall-induzierter molekularbiologischer/zellbiochemischer Prozesse zur Entfernung pathologischer Proteinaggregate und hier spezifisch des Tau-Proteins. Die Aufklärung der genauen Mechanismen einer Ultraschall-vermittelten Aktivierung spezifischer Autophagie-Prozesse unter bestimmten Ultraschallparametern stellt einen wichtigen Schritt zur Implementierung von Ultraschall als nicht-pharmakologische sowie unterstützende Behandlungsmethode für Morbus Alzheimer und andere neurodegenerative Erkrankungen dar.