Synaptopathie
Prof. Dr. Craig Curtis Garner
Gruppenleiter
Charitéplatz 1
10117 Berlin

craig-curtis.garner@dzne.de
 +49 30 450-539166

Forschungsschwerpunkte

Die Arbeit meiner Gruppe konzentriert sich auf das Verständnis der molekularen, zellulären und physiologischen Mechanismen, die den dynamischen Aufbau und die Funktion von Synapsen des ZNS bei Wirbeltieren regulieren. Ein Großteil der frühen Arbeiten meiner Gruppe war darauf ausgerichtet, Kernkomponenten von stimulierenden Synapsen zu identifizieren und zu charakterisieren, und zu definieren, welche Rolle sie bei der regulierten Freisetzung von Neurotransmittern und der dynamischen Verstärkung, Speicherung und Funktion von postsynaptischen Glutamatrezeptoren spielen. Diese Studien haben gezeigt, dass zelluläre Programme, die den dynamischen Austausch und Abbau von prä- und postsynaptischen Proteinen steuern, die Bildung, Aufrechterhaltung und Integrität von Synapsen regeln. Die laufende Arbeit im Labor konzentriert sich darauf, wie genetische und/oder umweltbedingte Einflüsse diese Programme nachteilig beeinflussen und zu Synapsenfunktionsstörungen und/oder neuronaler Degeneration führen.

 mehr dazu

Unser Programm konzentriert sich in erster Linie auf die Übertragung von Kenntnissen über die funktionelle Zusammensetzung und Integrität von Synapsen in die Entwicklung von Pharmakotherapien zur Wiederherstellung kognitiver Fähigkeiten bei neurologischen und neurodegenerativen Störungen. Beispiele sind die Entwicklung von Medikamenten zur Normalisierung kognitiver Funktionen bei Menschen mit Down-Syndrom (DS), Alzheimer (AD) und Phelan Mcdermid-Syndrom (PMS). Was erstere betrifft, so haben unsere Studien gezeigt, dass ein exzessiver und hemmender Tonus innerhalb neuronaler Schaltkreise zu kognitiven Beeinträchtigungen bei Mausmodellen in Bezug auf DS führen kann; ein Zustand, der durch die Verabreichung niedriger Dosen einer Vielzahl von GABAA -Rezeptor-Antagonisten rückgängig gemacht werden kann. Interessanterweise scheint ein übermäßig hemmender Tonus auch zur kognitiven Dysfunktion bei Patienten mit AD und Schlafstörungen beizutragen. Um diese Auffassung zu testen, gründeten wir 2009 das kleine Biotech-Unternehmen „Balance Therapeutics Inc.“.  Diese Organisation hat vor kurzem eine klinische Studie der Phase lb/II eingeleitet (Compose 21), um einschätzen zu können, ob modulierende und hemmende Töne die kognitive Funktion bei jungen Erwachsenen mit DS und verschiedenen Schlafstörungen wiederherstellen können (Arise). Unsere Studien haben ebenfalls gezeigt, dass die zinkabhängige Signalübertragung an Synapsen, die für normale, synaptische Plastizitätsmechanismen, Netzwerkfunktion und kognitive Leistung erforderlich ist, bei Mausmodellen mit PMD und AD beeinträchtigt ist. Präklinische Studien mit Zink-Ergänzung deuten darauf hin, dass diese Strategie wirksam sein könnte, um das Verhalten und die Wahrnehmung bei diesen Patienten zu normalisieren.

Schlüsselpublikationen

Richard J. Reimer, Katharina Schneider, Sergio Leal-Ortiz, Carolina Montenegro-Venegas, Sally A. Kim, Loren C. Garner, Eckart D. Gundelfinger, Richard J. Reimer, Craig C. Garner. Bassoon Controls Presynaptic Autophagy through Atg5. Neuron. 2017 Feb 21; 93:897-913.e7. doi: 10.1016/j.neuron.2017.01.026
Waites CL, Leal-Ortiz SA, Okerlund N, Dalke H, Fejtova A, Altrock WD, Gundelfinger ED, Garner CC. Bassoon and Piccolo maintain synapse integrity by regulating protein ubiquitination and degradation. EMBO J. 2013 Apr 03; 32:954-69. doi: 10.1038/emboj.2013.27
Adorno M, Sikandar S, Mitra SS, Kuo A, …, Garner CC, Clarke MF. Trisomy of Usp16 contributes to stem cell and senescence defects in somatic tissues of Down syndrome mice. Nature. 2012 Jan 01; 501:380-4. doi: 10.1038/nature12530
Arons MH, Thynne CJ, Grabrucker AM, Li D, Schoen M, Cheyne JE, Boeckers TM, Montgomery JM, Garner CC. Autism-associated mutations in ProSAP2/Shank3 impair synaptic transmission and neurexin-neuroligin-mediated transsynaptic signaling. J Neurosci. 2012 Oct 24; 32:14966-78. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2215-12. 2012
Fernandez F, Morishita W, Zuniga E, Nguyen J, Blank M, Malenka RC, Garner CC. Pharmacotherapy for cognitive impairment in a mouse model of Down syndrome. Nat Neurosci. 2007 Apr 01; 10:411-33.

Info-Hotline

Donnerstags 13.30-16.30 Uhr

Für Patienten 0800-7799001

(kostenlos)

Für Ärzte 01803-779900

(9 Cent/Min. dt. Festnetz, mobil evtl. teurer)