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Epilepsie im Modell

Plötzlich auftretende Krämpfe, scheinbar ohne Ursache: Die Gründe für epileptische Anfälle erforscht Prof. Dr. Carola Haas am Neurozentrum der Universität Freiburg. Sie schafft die fachliche Verbindung zwischen Mikrosystemtechnik und Medizin.


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Wie ein Gewitter im Gehirn: Weltweit sind 0,5 – 1% der Menschen an Epilepsie erkrankt. Für eine neurologische Krankheit ist das ein hoher Prozentsatz. Prof. Dr. Carola Haas erforscht am Neurozentrum
der Universität Freiburg die Gründe für die Anfälle.
(© valdezrl / fotolia.com)

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Weltweit sind 0,5 – 1% der Menschen an Epilepsie erkrankt. Für eine neurologische Krankheit ist das ein hoher Prozentsatz. Davon gelten 25% der Patientinnen und Patienten als pharmakoresistent, sie werden auch durch medikamentöse Therapie nicht anfallsfrei. Trotz langjähriger Forschung ist es noch nicht gelungen, alle Fragen zu den Ursachen der Krankheit zu beantworten.

 

  • Forschungsschwerpunkt: Pharmakoresistente Temporallappen-Epilepsie

Prof. Dr. Carola Haas ist Neurobiologin und experimentelle Epileptologin am Neurozentrum der Albert- Ludwigs-Universität Freiburg. Sie will herausfinden, wie das Gehirn außer Kontrolle gerät. Der Forschungsschwerpunkt der Wissenschaftlerin ist die Temporallappen-Epilepsie, die bei Erwachsenen am häufigsten auftretende Form der Krankheit. Die Anfälle mit Bewusstseinsstörung gehen vom Schläfenlappen - auch Temporallappen genannt - des Großhirns aus und können häufig medikamentös nicht kontrolliert werden. Haas und ihr Team wollen klären, inwieweit strukturelle und molekulare Veränderungen im Gehirn, wie die Neubildung von Nervenzellen oder Verlust von geordneter Schichtung dazu beitragen, dieses aus dem Gleichgewicht zu bringen.

 

  • Erkranktes Gewebe zeigt krankheitsbedingte Veränderungen

Haas untersucht in einem ersten Forschungsbereich das Hirngewebe von Epilepsie-Patienten, um zu erfahren, welche strukturellen und molekularen Veränderungen im Gehirn durch die Anfälle auftreten. Sie konnte nachweisen, dass bei diesen Patienten in den Gehirnen viele Nervenzellen abgestorben sind. Das Problem bei der Arbeit mit Patientengewebe besteht jedoch darin, dass sich die Krankheit bereits manifestiert hat und nur der chronische Krankheitszustand beschrieben werden kann. Auf diesem Weg können zwar Details zum Verlauf und den damit einhergehenden Veränderungen festgestellt werden, die Ursache kann so aber nicht gefunden werden. Deshalb wird in einem weiteren Forschungsansatz, der wie alle anderen von der Ethikkommission abgesegnet ist, bei Mäusen das Krankheitsbild der Temporallappen- Epilepsie nachgestellt, um genauere Beobachtungen zum Krankheitsverlauf und der im Gehirn stattfindenden Veränderungen machen zu können.

 

  • In vitro Epilepsiemodelle, um Ursachen der Erkrankung herauszufinden

Um die Epilepsie nachstellen zu können, arbeitet die Epileptologin auch mit Gehirnschnitten in Kultur. Dort wird gesundes Gewebe am Leben gehalten und durch Zugabe von erregenden Substanzen epileptisch gemacht, bis dieses Gewebe dem eines erkrankten Gehirn ähnelt: Es wird dadurch ein in vitro Epilepsiemodell erstellt, durch das der Weg zur Krankheit nachvollzogen werden kann. Auf den in vitro Gehirnschnitt werden verschiedene chemische Substanzen gegeben, ihre Reaktionen beobachtet und das Ergebnis mit dem menschlichen Gewebe von Epilepsie-Patienten verglichen. So kann die Wissenschaftlerin zum Beispiel erkennen, wodurch und wann bestimmte Neuronenpopulationen absterben oder auch neu gebildet werden. und das Gehirn den Zustand erreicht, in dem es bei einem Erkrankten ist. Denn erst wenn diese Frage beantwortet ist, kann Temporallappen-Epilepsie gezielt behandelt werden.

 

  • Fachliche Verbindung zwischen Mikrosystemtechnik und Medizin

Prof. Haas verknüpft mit ihrer Tätigkeit die Forschungsbereiche von Prof. Dr. Ulrich Egert, der neuartige Ableitelektroden entwickelt, um Signale im Gehirn sichtbar zu machen, Prof. Dr. Andreas Schulze Bonhage, dem Leiter des Epilepsiezentrums und Prof. Dr. Cornelius Weiller, der als Direktor der Neurologischen Universitätsklinik in der Therapie von Epilepsie-Patienten tätig ist. Durch diesen Kontakt zwischen den drei Disziplinen ist eine intensive Forschung möglich, um die Gründe für epileptische Anfälle aufzuklären.

Die Druckversion dieses Textes (pdf) finden Sie hier.

 

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Prof. Dr. Carola Haas

Carola Haas ist seit 2004 Professorin im Fachbereich Experimentelle Epilepsie am Neurozentrum der Albert-Ludwigs-Universität. Sie wurde nach Forschungsaufenthalten – unter anderem in Frankreich, Schweden und den USA - an der LMU München promoviert und 2001 an der Universität Freiburg habilitiert. Die Freiburger
Forscherin ist Mitglied der Society for Neuroscience, der Anatomischen Gesellschaft sowie der Neurowissenschaftlichen Gesellschaft.

 

  

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Mikroskopische Aufnahme von Nervenzellen im Gehirn eines Patienten, links im kontrollierten Zustand, rechts während eines Anfalls bei Temporallappen-Epilepsie. Bei Mäusen wird das Krankheitsbild der Temporallappen-Epilepsie nachgestellt, um genauere Beobachtungen zum Krankheitsverlauf und der im Gehirn stattfindenden Veränderungen machen zu können: Hier die Aufnahme von Nervenzellen im Gehirn im kontrollierten Zustand.
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Bei Mäusen wird das Krankheitsbild der Temporallappen-Epilepsie nachgestellt, um genauere Beobachtungen zum Krankheitsverlauf und der im Gehirn stattfindenden Veränderungen machen zu können: Hier die Aufnahme von Nervenzellen im Gehirn während eines Anfalls. Gehirnschnitte in Kultur: Gesundes Gewebe wird in vitro am Leben gehalten und durch Zugabe von erregenden Substanzen epileptisch gemacht, bis dieses Gewebe dem eines erkrankten Gehirn ähnelt.

 

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