Hochauflösender Eisennachweis im humanen Gehirn
Visualising Iron in the Human Brain
Wissenschaftsdisziplinen
Biologie (50%); Klinische Medizin (30%); Medizinisch-theoretische Wissenschaften, Pharmazie (20%)
Keywords
-
Brain Iron,
Quantitative Magnetic Resonance Imaging,
Mass Spec,
Analytical Electron Microscopy,
Ageing,
Alzheimer’s disease,
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.
- Medizinische Universität Graz - 86%
- Universität Graz - 14%
- Walter Gössler, Universität Graz , assoziierte:r Forschungspartner:in
- Saska Lipovsek, University of Maribor - Slowenien
Research Output
- 49 Zitationen
- 19 Publikationen
- 1 Policies
- 2 Methoden & Materialien
- 1 Disseminationen
- 2 Wissenschaftliche Auszeichnungen
- 2 Weitere Förderungen
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2019
Titel An Unbiased Approach of Sampling TEM Sections in Neuroscience. DOI 10.3791/58745 Typ Journal Article Autor Wernitznig S Journal Journal of visualized experiments : JoVE Link Publikation -
2024
Titel TRPC1: The housekeeper of the hippocampus DOI 10.1016/j.ceca.2024.102933 Typ Journal Article Autor Skerjanz J Journal Cell Calcium Seiten 102933 Link Publikation -
2023
Titel Autolysis Affects the Iron Cargo of Ferritins in Neurons and Glial Cells at Different Rates in the Human Brain DOI 10.1007/s10571-023-01332-w Typ Journal Article Autor Sunkara S Journal Cellular and Molecular Neurobiology Seiten 2909-2923 Link Publikation -
2017
Titel High Resolution Visualisation of Iron Deposits in the Human Brain in Health and Disease. Typ Conference Proceeding Abstract Autor Birkl C Konferenz 13th Multinational Congress on Microscopy, Rovinj Croatia Seiten 217 -
2022
Titel Three-dimensional SEM, TEM, and STEM for analysis of large-scale biological systems DOI 10.1007/s00418-022-02117-w Typ Journal Article Autor Radulovic S Journal Histochemistry and Cell Biology Seiten 203-211 Link Publikation -
2022
Titel Autolysis affects the iron cargo of ferritins in neurons and glial cells at different rates in the human brain DOI 10.1101/2022.01.26.477869 Typ Preprint Autor Sunkara S Seiten 2022.01.26.477869 Link Publikation -
2020
Titel Iron deposits in the human post-mortem brain: An electron microscopic study. Doctoral Thesis Typ Other Autor Sele -
2020
Titel Organotypic culture as a model system to study iron metabolism in the human brain. Typ Conference Proceeding Abstract Autor Leitinger G Konferenz Virtual Early Career European Microscopy Congress Copenhagen. 2020. -
2021
Titel Digging Deeper: Advancements in Visualization of Inhibitory Synapses in Neurodegenerative Disorders DOI 10.3390/ijms222212470 Typ Journal Article Autor Radulovic S Journal International Journal of Molecular Sciences Seiten 12470 Link Publikation -
2019
Titel An Unbiased Approach of Sampling TEM Sections in Neuroscience DOI 10.3791/58745-v Typ Journal Article Autor Wernitznig S Journal Journal of Visualized Experiments Link Publikation -
2023
Titel Understanding Iron Dynamics in Aging and Alzheimer's Disease: Insights from Post- Mortem Analysis and Brain Slice Cultures Typ PhD Thesis Autor Sowmya Sunkara -
2019
Titel Isolating the iron storage protein ferritin from human brain tissue and characterizing its iron core via electron microscopic techniques, Master Thesis University of Technology Graz Typ Other Autor Hündler -
2019
Titel Post-mortem changes and autolysis in frontal lobe cells of Sus scrofa. Diploma Thesis, Medical University of Graz Typ Other Autor Tafrali -
2019
Titel Optimization of ultrastructural preservation of human brain for transmission electron microscopy after long post-mortem intervals DOI 10.1186/s40478-019-0794-3 Typ Journal Article Autor Sele M Journal Acta Neuropathologica Communications Seiten 144 Link Publikation -
2018
Titel Iron visualisation in the human brain with electron microscopy Typ Conference Proceeding Abstract Autor Sele Konferenz 19th International Microscopy Congress, Sydney, Australia 2018 -
2018
Titel Electron microscopic techniques to visualise iron deposits in the human brain Typ Conference Proceeding Abstract Autor Sele Konferenz 11th FENS Forum of Neroscience; Berlin, Germany. 2018 -
2018
Titel Localization of Ferritin in Human Brain Tissue Typ Conference Proceeding Abstract Autor Schinagl Konferenz 8th ASEM Workshop; APR 26-27, 2018; Vienna, Austria. -
2018
Titel ESTABLISHMENT OF A WORKFLOW FOR HIGH RESOLUTION VISUALIZATION OF IRON DEPOSITS IN THE HUMAN BRAIN BY ANALYTICAL ELECTRON MICROSCOPY. Diploma Thesis Medical University of Graz Typ Other Autor Funk -
2018
Titel Localising Ferritin and Iron in Human Brain Tissue using Immuno-Electron Microscopy, Master Thesis Graz University of Technology Typ Other Autor Schinagl
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2021
Titel Our research has helped establish guidelines for autophagy assays DOI 10.1080/15548627.2020.1797280 Typ Membership of a guideline committee
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2019
Titel A protocol and macros that allow unbiasedly sampling sections for transmission electron microscopy in neuroscience Typ Biological samples Öffentlich zugänglich -
2019
Titel A processing protocol for samples for transmission electron microscopy that improves ultrastructural preservation of post mortem samples Typ Biological samples Öffentlich zugänglich
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2022
Titel President of the Austrian Society of Electron Microscopy ASEM Typ Prestigious/honorary/advisory position to an external body Bekanntheitsgrad National (any country) -
2019
Titel Vice President of the Austrian Society for Electron Microscopy Typ Prestigious/honorary/advisory position to an external body Bekanntheitsgrad National (any country)
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2021
Titel BioTechMed Lab Rotation Typ Studentship Förderbeginn 2021 Geldgeber BioTechMed Graz -
2023
Titel Selective Neuronal Death Induced by Iron and Amyloid Beta in an Ex Vivo Model of Alzheimer's Disease in Human Brain Tissue Typ Research grant (including intramural programme) Förderbeginn 2023 Geldgeber MEFO Graz