Hochauflösender Eisennachweis im humanen Gehirn

Während Eisen einerseits für viele Lebensprozesse notwendig ist, kann eine Fehlregulierung des Eisenhaushaltes oder der Eisenaustritt bei Gewebeschäden zu einer toxischen Reaktion und sogar zu Zelltod führen, zuviel Eisen könnte für den Organismus also schädlich sein. Mit zunehmendem Alter lagert sich immer mehr Eisen in bestimmte Gehirnstrukturen, wie zum Beispiel den Basalganglien ein, und es stellt sich dabei die Frage auf welche Weise und weshalb diese Eiseneinlagerungen stattfinden. Es ist außerdem bekannt, dass mit vielen neurodegenerativen Erkrankungen eine Eiseneinlagerung im Gehirn einhergeht, aber es ist noch nicht bekannt ob Eisenfehlregulation solche Krankheiten auch auslösen kann. Zum Erforschen der Rolle der Eiseneinlagerungen in das Gehirn hat dieses Projekt zum Ziel, zu untersuchen, auf welche Weise sich Eisen im Gehirn anreichert. Eisen wird in sogenannten Ferritinproteinen gespeichert, welche sich mittels analytischer Elektronenmikroskopie darstellen lassen. Im vorliegenden Projekt planen wir eine Kombination aus quantitativer Magnetresonanz, zur Darstellung der Eiseneinlagerungen in unterschiedlichen Gehirnbereichen, Massenspektrometrie zum Bestimmen des Eisengehaltes in diesen Gehirnbereichen und analytischer Elektronenmikroskopie zur Darstellung der Zellen und subzellulären Strukturen, in die sich Ferritinprotein einlagern, an Proben von Patienten, die nicht an neurologischen Erkrankungen verstarben. Zur Aufklärung des Mechanismus der Eiseneinlagerung sollen die Zelltypen und die subzellulären Strukturen und deren Häufigkeit dargestellt werden, in die Eisen eingelagert wird. Außerdem soll anhand von Proben von verstorbenen Patienten, die an Alzheimer litten, untersucht werden, ob sich Veränderungen im Eisenhaushalt feststellen lassen. Wir erwarten uns, dass diese Studie als Grundlage für zukünftige Studien zur Erforschung der Rolle von Eiseneinlagerung bei neurodegenerativen Erkrankungen angesehen werden kann. 1

Während Eisen einerseits für viele Lebensprozesse notwendig ist, kann eine Fehlregulierung des Eisenhaushaltes oder der Eisenaustritt bei Gewebeschäden zu einer toxischen Reaktion und sogar zu Zelltod führen, zuviel Eisen könnte für den Organismus also schädlich sein. Mit zunehmendem Alter lagert sich immer mehr Eisen in bestimmte Gehirnstrukturen, wie zum Beispiel den Basalganglien ein, und es stellt sich dabei die Frage auf welche Weise und weshalb diese Eiseneinlagerungen stattfinden. Es ist außerdem bekannt, dass mit vielen neurodegenerativen Erkrankungen eine Eiseneinlagerung im Gehirn einhergeht, aber es ist noch nicht bekannt ob Eisenfehlregulation solche Krankheiten auch auslösen kann. Zum Erforschen der Rolle der Eiseneinlagerungen in das Gehirn hatte dieses Projekt zum Ziel, zu untersuchen, auf welche Weise sich Eisen im Gehirn anreichert. Eisen wird in sogenannten Ferritinproteinen gespeichert, welche sich mittels analytischer Elektronenmikroskopie darstellen lassen. Das vorliegende Projekt basierte auf einer Kombination aus quantitativer Magnetresonanz, zur Darstellung der Eiseneinlagerungen in unterschiedlichen Gehirnbereichen, Massenspektrometrie zum Bestimmen des Eisengehaltes in diesen Gehirnbereichen und analytischer Elektronenmikroskopie zur Darstellung der Zellen und subzellulären Strukturen, in die sich Ferritinprotein einlagern, an Proben von Patienten, die nicht an neurologischen Erkrankungen verstarben. Zur Aufklärung des Mechanismus der Eiseneinlagerung wurden die Zelltypen und die subzellulären Strukturen und deren Häufigkeit dargestellt werden, in die Eisen eingelagert wird. Außerdem wurde anhand von Proben von verstorbenen Patienten, die an Alzheimer litten, untersucht, ob sich Veränderungen im Eisenhaushalt feststellen lassen. Diese Studie als Grundlage für zukünftige Studien zur Erforschung der Rolle von Eiseneinlagerung bei neurodegenerativen Erkrankungen angesehen werden.