Mechanosensitivität im enterischen Nervensystem:Mechanotransduktion und sensoscher Schaltkreis

• Antragstellerin: Professorin Gemma Mazzuoli-Weber, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie ; Anatomie und Physiologie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 194394957

Während der ersten Förderperiode haben wir erstmals schnell und langsam adaptierende, mechanosensitive, multifunktionelle enterische Nervenzellen (RAMEN und SAMEN) im Magen, Dünn- und Dickdarm von Meerschweinchen, Maus und Mensch beschrieben. Die primären Eigenschaften der sensorischen Neurone sind Spezies-übergreifend konserviert, ihre unterschiedliche Signaladaptation ist jedoch eine Anpassung an die Regionen-spezifische Motilität. Enterische Mechanosensoren besitzen besondere Eigenschaften, die sie von anderen sensorischen Nervenzellen unterscheiden. So können beispielsweise sensorische Informationen im Soma moduliert werden, und ihre Neuriten scheinen sowohl sensorische als auch motorische Funktionen zu haben. Die Daten waren Grundlage für eine Doktorarbeit, Originalpublikationen, den Forschungspreis für Neurogastroenterologie 2013 und nicht zuletzt für den Forsetzungsantrag.Der Forsetzungsantrag basiert methodisch auf der Erfassung nervaler Aktivität mit Hilfe verschiedener Imaging Verfahren und verfolgt im wesentlichen drei Ziele. Zunächst wollen wir die elementaren Grundlagen der RAMEN und SAMEN spezifischen Mechanotransduktion klären und konzentrieren uns dabei auf Ionenkanäle und Mechanismen der Zytoskelett Modifikationen, die in der sensorischen Verarbeitung anderer Nervensysteme eine Rolle spielen. Damit können wir auch neue molekulare Ansatzpunkte zur Behandlung sensori-motorischer Störungen identifizieren. Als zweites Ziel wollen wir erstmals mechanosensitive Neuronen im Plexus submucosus charakterisieren, die eine wichtige Rolle bei der nerval vermittelten Sekretion spielen. Schließlich wollen wir die funktionelle Rolle der RAMEN und SAMEN für nerval getriggerte Darmreflexe untersuchen. Um dies zu erreichen, werden wir die Signalausbreitung im Plexus myentericus nach mechanischer Stimulation analysieren und damit zum ersten Mal nervale Aktivität innerhalb eines enterischen senso-motorischen Schaltkreises erfassen. Die Studien sollen die umfassende Beschreibung mechanosensitiver enterischer Nervenzellen abrunden und damit einen wesentlichen Beitrag zu den offenen Fragen auf dem Gebiet der grundlagen-orientierten und translationalen Neurogastroenterologie leisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen