Onderzoek Peter Verstraelen

Abstract

Recent bewijs suggereert dat ontsteking in de darmen kan bijdragen aan neurodegeneratie en de progressie van de ziekte van Alzheimer (AD) kan verergeren. Ons eigen onderzoek heeft aangetoond dat bacteriële amyloïden die worden geproduceerd door het darmmicrobioom een sterke immuunrespons opwekken in het maagdarmstelsel en dat serumamyloïd SAA3 een belangrijke regulator is bij het op gang brengen van een reeks ontstekingsreacties. Omdat SAA3 door de bloed-hersenbarrière kan dringen en in hogere concentraties wordt aangetroffen bij AD patiënten, denken we dat het een vitale rol kan spelen in de schadelijke communicatie tussen de darm en de hersenen. Ons project is daarom gericht op het onderzoeken van de mechanismen waarmee SAA3 immuuncellen activeert (de glia in het bijzonder) in het gastrointestinale en het centrale zenuwstelsel. Op deze manier willen we ons begrip van pathogene darm-hersencommunicatie vergroten en cruciale nieuwe inzichten bieden in de ontwikkeling van AD.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Vos Winnok
• Co-promotor: Verstraelen Peter

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor celbiologie en histologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De ziekte van Alzheimer is de meest voorkomende vorm van dementie. Met de vergrijzende populatie en het ontbreken van een geneesmiddel worden alternatieve onderzoekspaden bewandeld om deze ziekte in een vroeg stadium te bedwingen. Recent onderzoek suggereert dat de darm een belangrijke rol speelt in de pathogenese van de ziekte van Alzheimer, omdat hij continu is blootgesteld aan amyloiden en kwetsbaar is voor ontstekingen die zijn integriteit aantasten. De meeste experimentele methoden om pathologische signaturen in de darm te bekomen zijn destructief of niet voldoende specifiek. Daarom stellen we voor om Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization – Mass Spectrometry Imaging (MALDI-MSI) te gebruiken om amyloide pathologie en de daaraan verbonden proteomische veranderingen te kwantificeren op een veelomvattende en spatiaal geresolveerde manier. We zullen deze techniek toepassen op een muismodel dat een fenotype van versnelde veroudering vertoont inclusief de eiwit deposities die de ziekte van Alzheimer typeren. Om de amyloide aanrijking te valideren zullen we gebruik maken van fluorescente merkers en als interne controle zullen we darm- met hersenstalen vergelijken. In de geest van het recent opgerichte valorisatieplatform IMARK zal deze nieuwe samenwerking tussen het Laboratorium voor Celbiologie en Histologie en het Centrum voor Proteoomanalyse de ontdekking van nieuwe biomerkers voor de ziekte van Alzheimer faciliteren, in een orgaan dat makkelijker toegankelijk is dan de hersenen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Verstraelen Peter

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor celbiologie en histologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Recent onderzoek heeft aangetoond dat neurodegeneratieve aandoeningen in het centrale zenuwstelsel (CZS) gepaard gaan of, mogelijk zelfs worden voorafgegaan door dysfuncties in de gastrointestinale bezenuwing, zijnde het enterisch zenuwstelsel (EZS). Deze co-morbiditeit is reeds vrij uitvoerig gedocumenteerd voor de ziekte van Parkinson en prion-gerelateerde aandoeningen, maar het is nog niet eenduidig aangetoond of eenzelfde onderliggend mechanisme ook aanwezig is bij aandoeningen die gekarakteriseerd worden door β-amyloide (Aβ) opstapeling zoals de ziekte van Alzheimer. Momenteel is het immers nog niet duidelijk of enterische neuronen en/of andere celtypen geassocieerd met het EZS in staat zijn Aβ peptides op te nemen en door te geven, met als gevolg een aantasting van hun functionaliteit zoals wordt waargenomen in cellen van het CZS. Als een eerste stap in het beantwoorden van deze onderzoeksvragen willen we een overzicht krijgen van welke genexpressie pathways veranderd zijn na Aβ stimulatie. Hiervoor zullen primaire culturen van hippocampale en myenterische neuronen vervaardigd worden en gestimuleerd worden met amyloide peptiden afkomstig van hetzij het microbioom (Curli), hetzij van de gastheer (Aβ42 oligomeren en scrambled peptide), alsook met substanties die een inflammatoire stress respons uitlokken (LPS en PolyI:C). In deze stalen zullen de genexpressie veranderingen onderzocht worden met behulp van transcriptomics, gevolgd door validatie van de top hits met qPCR, Western blot en immunokleuringen. De uit dit project bekomen resultaten zullen een substantiële bijdrage leveren aan het lopende onderzoek inzake de rol van de brein-darm-microbioom as in het ontstaan en progressie van de ziekte van Alzheimer.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Verstraelen Peter

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor celbiologie en histologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het projectheeft als doel de volledige karakterisatie en optimalisatie van neuronale celcultuursystemen in eerste instantie in wild-type muizen en vervolgens in transgene diermodellen voor neurodegeneratieve ziekten zoals dementie en schizofrenie. In deze celculturen worden, door de ziektes geynduceerde, fenotypische veranderingen opgevolgd en worden mogelijke farmaca voor de behandeling ervan getest.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmermans Jean-Pierre
• Mandaathouder: Verstraelen Peter

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor celbiologie en histologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject