Eine aktuelle Forschungsarbeit, veröffentlicht im Fachjournal Metabolism, schildert die bedeutende Rolle des Enzyms Proteinkinase N1 (PKN1) im zerebralen Energiestoffwechsel. Unter der Leitung der Neurobiologinnen Stephanie zur Nedden und Gabriele Baier-Bitterlich zeigt das Forschungsteam, dass ein Mangel an PKN1 in sowohl In-vivo- als auch In-vitro-Schlaganfallmodellen eine hohe Schutzwirkung entfaltet. Dies positioniert PKN1 als vielversprechendes Target für innovative Therapien beim akuten Schlaganfall.

Bereits im Institut für Neurobiochemie wurde nachgewiesen, dass PKN1 eine wichtige Rolle in der Gehirnentwicklung und Neuroprotektion von Neuronenkulturen unter Sauerstoffmangel spielt, indem es den AKT/PKB-Kinase-Signalweg reguliert. "Bei Mäusen verzeichnet man direkt nach der Geburt ein extrem hohes Expressionslevel von PKN1 im Gehirn. Obwohl dieses mit dem Fortschreiten der Gehirnentwicklung abnimmt, bleibt das Enzym auch im erwachsenen Gehirn stark exprimiert; seine genauen Funktionen bleiben jedoch weitgehend unerforscht", erklärt Stephanie zur Nedden, die seit dem 1. Oktober am Institut für Physiologie tätig ist.

Studien zeigen, dass der Mangel an PKN1 den Energiestoffwechsel im Gehirn erhöht, wodurch die Produktion von ATP (Adenosintriphosphat) gefördert wird. Während eines Schlaganfalls in In-vitro-Modellen, ausgelöst durch Sauerstoff- und Glukoseentzug, wurde beobachtet, dass vermehrt ATP-Abbauprodukte entstehen, die zelleigene Schutzmechanismen aktivieren. Besonders die AMP-aktivierte Proteinkinase (AMPK) wird durch den Mangel an PKN1 stark aktiviert, was zu einer schützenden Reaktion im Schlaganfallmodell führt.

Die Forschungen wurden durch fortschrittliche Methoden wie RNA-Sequenzierung, Zellatmungsanalysen und Untersuchungen zu Energiemetaboliten unterstützt, mit einer bedeutenden Mitwirkung der Core Facilities an der Medizinischen Universität Innsbruck. Die Ergebnisse bringen frischen Wind in die Forschung zur Behandlung von Schlaganfällen, wobei PKN1 als potenzielles Target für neue therapeutische Ansätze ins Auge gefasst wird.

Optimismus herrscht auch über die Anwendung von PKN1-Inhibitoren, die bereits für die Krebstherapie entwickelt werden, und deren Anpassung für die Schlaganfallbehandlung. Stephanie zur Nedden schließt: "Ob sich PKN1 bei Tiermodellen hemmen lässt und als neuer protektiver Ansatz in der klinischen Praxis etabliert werden kann, erfordert jedoch weitere umfassende Untersuchungen."

Diese bahnbrechenden Erkenntnisse lassen darauf hoffen, dass zukünftige Therapien Schlaganfallpatienten einen neuen Lebensweg eröffnen könnten – ein Schritt in Richtung mehr Lebensqualität und Schutz vor neurologischen Schäden.