Spinale Muskelatrophie – eine neurodegenerative Erkrankung der Motoneurone des Rückenmarks

Die Spinale Muskelatrophie (SMA) wird durch Mutation bzw. Deletion des Survival of Motoneuron 1 Gens (SMN1) hervorgerufen. Bei dieser Erkrankung degenerieren die Motoneurone im Vorderhorn des Rückenmarks, was bei einer schweren Verlaufsform der Erkrankung unbehandelt zum frühen Tod der betroffenen Kinder führt.

Das vom SMN1-Gen SMN Protein hat wahrscheinlich verschiedene Funktionen: Es dient als Plattform zur Bildung von prä-mRNA Spleissing-Komplexen – dieser Spleissing-Prozeß erfolgt im Zellkern. Darüber hinaus spielt SMN auch eine Rolle in den Axonen von Nervenzellen. Unsere Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass SMN das Aktin-Cytoskelett und dadurch auch das Wachstum von Nervenzell-Fortsätzen beeinflusst. Die Arbeitsgruppe untersucht die biochemischen Wege, die für die molekulare Pathogenese der SMA eine Rolle spielen. Dadurch charakterisieren wir neue molekulare Zielstrukturen, die sich für eine Therapie der SMA eignen. Dazu wird ein weites Spektrum moderner biochemischer, zellbiologischer und molekularer Methoden eingesetzt.

Auswahl aktueller Publikationen:

Rademacher S., Verheijen B.M., Hensel N., Peters M., Bora G., Brandes G., Vieira de Sá R., Heidrich N., Fischer S., Brinkmann H., van der Pol W.L., Wirth B., Pasterkamp R.J., Claus P. (2017): Metalloprotease-mediated cleavage of PlexinD1 and its sequestration to actin rods in the motoneuron disease Spinal muscular atrophy (SMA). Human Molecular Genetics 26: 3946-3959.

Hensel N., Baskal S., Brinkmann H., Gernert M., Claus P. (2017): ERK and ROCK functionally interact in a signaling network that is compensationally upregulated in Spinal Muscular Atrophy. Neurobiol. Dis. 108: 352-361.

Hensel N. & Claus P. (2018): The actin cytoskeleton in SMA and ALS: How does it contribute to motoneuron degeneration? Neuroscientist 24: 54-72.

Lisa Marie Walter, Marc-Olivier Deguise, Katharina E Meijboom, Corinne A Betts, Nina Ahlskog, Tirsa LE van Westering, Gareth Hazell, Emily McFall, Anna Kordala, Suzan M Hammond, Frank Abendroth, Lyndsay M Murray, Hannah K Shorrock, Domenick A Prosdocimo, Saptarsi M Haldar, Mukesh K Jain, Thomas H Gillingwater, Peter Claus, Rashmi Kothary, Matthew JA Wood, Melissa Bowerman (2018): Interventions targeting glucocorticoid-Krüppel-like factor 15-branched-chain amino acid signaling improve disease phenotypes in spinal muscular atrophy mice. EBioMedicine 31: 226-242.

Lisa M Walter, Christiane E Koch, Corinne A Betts, Nina Ahlskog, Katharina E Meijboom, Tirsa LE van Westering, Gareth Hazell, Amarjit Bhomra, Peter Claus, Henrik Oster, Matthew JA Wood, Melissa Bowerman (2018): Light modulation improves circadian dysregulation and phenotype in spinal muscular atrophy mice. Human Molecular Genetics 27: 3582-3597.

Marc-Olivier Deguise, Giovanni Baranello, Chiara Mastella, Ariane Beauvais, Jean Michaud, Alessandro Leone, Ramona De Amicis, Alberto Battezzati, Christopher Dunham, Kathryn Selby,  Jodi Warman Chardon, Hugh J McMillan, Yu-Ting Huang, Natalie L. Courtney, Alannah J. Mole, Sabrina Kubinski, Peter Claus, Lyndsay M. Murray, Melissa Bowerman, Thomas H. Gillingwater, Simona Bertoli, Simon H. Parson, and Rashmi Kothary, PhD (2019): Abnormal fatty acid metabolism is a core component of spinal muscular atrophy. Annals of Clinical and Translational Neurology, 6:1519-1532. [Impact factor 4,656].

Lisa Marie Walter, Peter Franz, Robert Lindner, Georgios Tsiavaliaris, Niko Hensel, Peter Claus (2019): Profilin2a-phosphorylation as a regulatory mechanism for actin dynamics. FASEB Journal, in press.

Niko Hensel*, Verena Raker*, Benjamin Förthmann, Nora-Tula Detering, Sabrina Kubinski, Anna Buch, Georgios Katzilieris-Petras, Julia Spanier, Viktoria Gudi8, Sylvia Wagenknecht, Verena Kopfnagel, Thomas Andreas Werfel, Martin Stangel, Andreas Beineke, Ulrich Kalinke, Søren Riis Paludan, Beate Sodeik, and Peter Claus (2019): HSV-1 triggers paracrine fibroblast growth factor response from cortical brain cells via immediate-early protein ICP0. Journal of Neuroinflammation, in press. *, contributed equally.

Lisa Marie Walter, Peter Franz, Robert Lindner, Georgios Tsiavaliaris, Niko Hensel, Peter Claus (2019): Profilin2a-phosphorylation as a regulatory mechanism for actin dynamics. FASEB Journal, in press.