Der MTZ-MPI Award 2018 - Wie zwei Signalwege die Entstehung der Blut-Hirn-Schranke fördern

Auszeichnung für hochrangige wissenschaftliche Erstautoren-Publikation eines Doktoranden in der renommierten Zeitschrift Nature Comminications

 

Am 8. November 2018 wurde am Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster als Anerkennung für ihre herausragenden wissenschaftlichen Leistungen der MTZ®-MPI-Award 2018 an Frau Dr. rer. nat. Kathleen Hübner verliehen. Die Auszeichnung ist mit 2.500 € dotiert und soll der Preisträgerin ermöglichen, ihre Forschungsarbeiten durch Aufbau- und Ergänzungsstudien sowie Praktika im Ausland voran zu treiben.

"Nordrhein-Westfalen ist ein Bundesland mit hervorragenden Forschungseinrichtungen und herausragenden Talenten. Die Nachwuchsförderung liegt mir besonders am Herzen, daher habe ich die Schirmherrschaft für die Verleihung des MTZ-MPI-Awards gerne übernommen.
Exzellente Forschung und damit auch exzellente Medizinforschung bedürfen junger engagierter Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Dies würdigen und unterstützen Sie seit mehr als zwölf Jahren. Die MTZ®stiftung fördert junge Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler, die sich mit der Erforschung von Krankheitsursachen und der Entwicklung von neuen Therapien und Arzneimitteln beschäftigen, um den Menschen ein Leben bei bestmöglicher Gesundheit und ein Altern in Würde zu ermöglichen.
Heute vergeben Sie zum zehnten Mal den MTZ-MPI-Award am Max-Plank-Institut für Biomedizin in Münster.
Frau Dr. Kathleen Hübner wird für ihre Arbeiten zu Signalwegen, die zur Ausbildung der Blut-Hirn-Schranke beitragen, ausgezeichnet. Ihre Forschungsergebnisse eröffnen neue Therapieansätze u.a. zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen oder der Regeneration des Gehirns nach Schlaganfällen oder Operationen.
Zu Ihrer Dissertation zu diesem Thema sowie der heutigen Verleihung des MTZ-MPI Awards 2018 sende ich Ihnen meine herzlichen Glückwünsche. Ich bedauere, dass ich nicht persönlich an dem Festakt teilnehmen kann.

Einen großen Dank möchte ich für ihr langjähriges und unermüdliches Engagement an das Ehepaar Zimmermann richten. Mit den MTZ-Awards unterstützen Sie Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler, die sich schon in jungen Jahren in ihrem Fachgebiet ausgezeichnet haben. Vielen Dank für dieses Engagement!

Die Basis für erfolgreiche Forschung legen hervorragende universitäre und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen – wie das Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster –, die mit ihrer Arbeit maßgeblich zum wissenschaftlichen Fortschritt in der Humanmedizin beitragen. ..."

Grußwort zum 10jährigen Bestehen der MTZstiftung und zur Schirmherrschaft über den MTZ-MPI Award 2016 von der Ministerin für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen Frau Isabel Pfeiffer-Poensgen, Düsseldorf 08. November 2018

Foto: MIWFT NRW 2018

Um jeden Tag erneut Höchstleistungen zu vollbringen, benötigt unser Gehirn Sauerstoff und Nährstoffe. Zusätzlich müssen empfindliche Nervenzellen vor Schadstoffen und Infektionserregern geschützt werden. Um diese besonderen Funktionen im Gehirn zu erfüllen, entwickeln die für den Stoffaustausch verantwortlichen Blutgefäße des Gehirns eine spezielle Schutz-Barriere, die sogenannte Blut-Hirn-Schranke. Dabei bilden die einzelnen Zellen der Blutgefäße zum einen besonders stabile Zell-Zell-Verbindungen untereinander aus und zum anderen produzieren sie spezielle Nährstoff-Transportmoleküle, um die Versorgung der Nervenzellen trotz dieser Barriere sicher zu stellen.
Eine Schädigung oder Fehlfunktion der Blut-Hirn-Schranke wird häufig bei Erkrankungen des Nervensystems beobachtet, unter anderem bei Multipler Sklerose, Alzheimer oder Epilepsie. Gleichzeitig kann eine funktionale Blut-Hirn-Schranke eine Therapie von Erkrankungen behindern, weil manche Medikamente nicht durch sie hindurch gelassen werden. Daher ist es wichtig, die Prozesse der Entstehung und Aufrechterhaltung der Blut-Hirn-Schranke zu verstehen. Im Rahmen ihrer Doktorarbeit hat sich Kathleen Hübner durch die Analyse von Zebrafisch Embryonen sowohl mit dem Wachstum des Gefäßnetzwerkes als auch mit der Ausbildung der Blut-Hirn-Schranke beschäftigt.
„Ein Signalweg, der für die Bildung der Blutgefäße im Gehirn notwendig ist, ist der sogenannte Wnt Signalweg. Fehlt er von Beginn an, können keine Endothelzellen in das Gehirn einwandern und dort Gefäße bilden“, sagt Kathleen Hübner. Bisher ist jedoch unklar, warum speziell im Gehirn Wnt Signale so essenziell für das Verhalten der Endothelzellen sind und welche Prozesse von Wnt gesteuert werden.
„In Zebrafisch-Embryonen konnte ich Wnt Signale dynamisch blockieren und erstmalig den Effekt auf das Verhalten der Endothelzellen im Gehirn beobachten. Ich konnte so zeigen, dass der Wnt Signalweg für die „Anastomose“ von Endothelzellen im Gehirn notwendig ist, also für die Herstellung von Zell-Zell-Kontakten und deren Verbindung zu einem neuen Blutgefäß“, sagt Kathleen Hübner.
In diesem Zusammenhang wird durch Wnt in den Endothelzellen ein weiterer, über Sphingosine-1 Phosphat (S1p) vermittelter, Signalweg unterdrückt, der erst später für die Blut-Hirn-Schranke gebraucht wird. „Der Wnt Signalweg steuert in den Endothelzellen im Gehirn also den Zeitpunkt für die Ausbildung der Blut-Hirn-Schranke, da er in den Endothelzellen den S1p Signalweg solange unterdrückt, bis die Bildung des Blutgefäßes abgeschlossen ist“, erläutert Kathleen Hübner.
Bereits heute werden Medikamente in der Klinik angewandt oder in klinischen Studien getestet, welche entweder in den Wnt oder S1p Signalweg eingreifen. Ein besseres Verständnis dafür, wie sie die Entwicklung der Blutgefäße und der Blut-Hirn-Schranke beeinflussen, könnte in Zukunft auch helfen zu entscheiden, bei welchen individuellen Diagnosen eine Anwendung dieser Medikamente bei Patienten ratsam oder abzulehnen ist.

Kathleen Hübner (28) absolvierte in der Regelzeit von 6 Jahren ihren Bachelor und Master in Humanbiologie an der Philipps-Universität Marburg und verbrachte in dieser Zeit ein Semester für ein Forschungspraktikum an der Harvard Medical School in Boston, USA. Dabei interessierte sie sich von Anfang an speziell für die Zellbiologie. In direktem Anschluss an ihr Studium begann sie in März 2015 ihre Doktorarbeit bei Prof. Dr. Wiebke Herzog. Im August 2018 legte sie erfolgreich die Doktorprüfung mit dem Prädikat summa cum laude ab. Kathleen Hübner hat neben der jetzt veröffentlichten Studie in Nature Communications eine zweite Publikation als Erstautorin in Developmental Biology und ist Mitwirkende in einer Publikation in der angesehenen Zeitschrift Blood.
Ihre Exzellenz zeigte sich schon früh in ihrem Werdegang: Kathleen Hübner gewann an ihrem Gymnasium in Görlitz den Preis als Jahrgangsbeste, sie wurde für die CiM-IMPRS Graduiertenschule auserwählt, sie ergatterte ein Deutschlandstipendium, welches an begabte Studierenden vergeben wird, und zweimal wurde ihr Konferenzbeitrag ausgewählt, um als Vortrag dargestellt zu werden.