Institut für Neuropathologie

Das Verständnis pathologischer Vorgänge im Zentralvervensystem ist für den Aufbau einer zielgerichteten Therapie der Patienten von grundlegender Bedeutung. Die Forschung nimmt daher im Institut für Neuopathologie breiten Raum ein. Schwerpunkte bilden dabei die Erforschung des Immunsystems des Gehirns. In mehreren Arbeitsgruppen werden molekulare Grundlagen des Krankheitsgeschehens untersucht.

Die Arbeitsgruppen

Die AG Innate Immunity (Leiter Prof. Dr. M.Prinz) beschäftigt sich mit der Frage, wie das Gehirn auf Veränderungen der Gewebeintegrität wie z.B. bei der Multiplen Sklerose (MS) und Neurodegeneration reagiert. Dabei wird untersucht A) welche Rolle Mikrogliazellen spielen, B) welche Funktionen der Transkriptionsfaktor NF-kappaB bei De-und Remyeliniserung hat und C) wie Interferone während Erkrankungen wirken.

Die AG Metabolismus und Entzündung (Leiter Prof. Dr. Groß) erforscht die fundamentalen Mechanismen von durch das angeborene Immunsystem vermittelten Entzündungsreaktionen. Ein besonderer Fokus der Arbeit liegt auf der Biologie des Inflammasoms auf molekularer, zellulärer und systemischer Ebene. Dieser intrazelluläre Signalkomplex kontrolliert die Produktion des stark entzündungsfördernden Botenstoffs Interleukin 1 und nimmt damit eine zentrale Rolle in der Aktivierung von Entzündungen ein. In aktuellen Projekten studieren wir die Rolle verschiedener Inflammasome in Autoimmunerkrankungen, die Interaktion des zellulären Metabolismus mit dem Immunsystem und die Rolle von Mitochondrien in der Signaltransduktion von Immunzellen.

Die AG Molecular Genetics (Leiter Dr. K.P. Knobeloch) untersucht die Funktion von Komponenten des Ubiquitin Systems und analoger posttranslationaler Modifikationssysteme im Kontext des Gesamtorganismus. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei in der Analyse der Bedeutung für die angeborene und erworbene Immunität.

Die AG Protein Biophysics & Biochemistry (Leiter PD Dr. G. Fritz) untersucht die strukturellen Grundlagen von Signalumwandlung und Signalweiterleitung auf Proteinebenene im Kontext neurodegenerativer und tumorogener Erkrankungen. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die strukturelle Analyse von Atmungskettenkomplexen pathogener Bakterien.

Die AG Cellular and Molecular Neuroimmunology (Leiter PD Dr. Blank) arbeitet daran, die komplexe Interaktion zwischen Immun- und Nervensystem im Hinblick auf neurodegenerative, mentale, kognitive und entwicklungsbedingte Störungen besser zu verstehen. Ein spezielles Augenmerk wird hierbei auf Cytokine, Chemokine und die residenten Makrophagen des ZNS, die Mikrogliazellen, gelegt, die besonders empfindlich gegenüber neuronalem Stress und Verletzungen sind.

Die AG CNS Myeloid Cell Immunology (Prof. Dr. Daniel Erny) untersucht, welche intrinsischen und externe Faktoren Mikroglia im zentralen Nervensystem (ZNS) beeinflussen. Dabei bildet ein Forschungsschwerpunkt, wie das intestinale Mikrobiom die Funktion und Reifung von Mikroglia und anderen Makrophagen im Gehirn unter physiologischen und pathologischen Bedingungen wie beispielsweise neurodegenerativen Erkrankungen beeinflusst. Zum anderen stellt ein weiterer Fokus der Forschung die Charakterisierung von Mikroglia in verschiedenen Spezies dar. Dabei ist insbesondere von Interesse, wie Spezies-spezifische Faktoren Mikroglia beeinflussen.

Die Freiburg single-cell omics Einheit (Mitbegründer und Ansprechpartner Dr. Roman Sankowski und Dr. Gianni Monaco) ist eine interdisziplinäre Plattform, die Expertisen über unterschiedliche Einzelzell-Technologien  vereint, um das Verständnis von Säugetier-Organismen  auf Einzelzell-Ebene voranzutreiben. Das Hauptziel ist es, Fragen auf den Gebieten der Grundlagen- und der translationalen Forschung zu beantworten. Weitere Ziele sind: 1. existierende Einzelzell-Methoden zu verbessern, 2. optimierte Analyseverfahren zu entwickeln  und 3. Datenlagerung und -zugang nach den neuesten Standards zu etablieren. Durch Bündelung von Ressourcen wird so die Zeit zwischen Hypothesengenerierung und Publikation entscheidend verkürzt.

Die AG von Prof. Dr. Quintana konzentriert sich auf die Charakterisierung von Signalwegen, die die Aktivität des Immunsystems im Gehirn steuern, um so neue therapeutische Ziele und Biomarker für immunvermittlelte Erkrankungen zu identifizieren. Zu diesem Zweck verwenden sie genomische und proteomische Werkzeuge, um Entzündungsmodelle von Zebrafischen, Mäusen und Menschen zu untersuchen. Francisco J. Quintana ist Professor für Neurologie im Zentrum für Neurologische Erkrankungen am Brigham and Women’s Hospital der Harvard Medical School und assoziiertes Mitglied im Broad Institute of Harvard und MIT. Er ist Mercator Fellow im Sonderforschungsbereich/Transregio 167, der sich dem Profiling von Immunzellen im ZNS widmet: : www.sfb-trr167.uni-freiburg.de/people/mercator-fellow/ . Seit 2017 fungiert er als Honorarprofessor am Institut für Neuropathologie: www.uniklinik-freiburg.de/neuropathologie/forschung.html . Diese fruchtbare Zusammenarbeit mündete in einigen herausragenden Publikationen auf dem Feld der Neuroimmunologie (Wheeler et al. Nature 2020, Clark et al. Science 2021, Prinz et al. Annu Rev Immunol 2021).

Unsere Publikationen

Für weitere Informationen steht Ihnen die Forschungsdatenbank der Universitätsklinik Freiburg zur Verfügung.