Pangliale Calciumsignale im olfaktorischen Bulbus

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Lohr
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 350733686

Während der vergangenen zwei Jahrzehnte wurde zunehmend deutlich, dass Gliazellen wichtige und aktive Bestandteile des Nervensystems sind und zur Funktion des Gehirns beitragen. Wenige Studien zeigen, dass unterschiedliche Typen von Gliazellen wie Astrozyten und Oligodendrozyten untereinander über Gap junctions gekoppelt sind und dadurch sogenannte pangliale Netzwerke ausbilden. Pangliale Netzwerke dienen vermutlich der besseren Verteilung von K+ sowie der metabolischen Versorgung von Axonen. Ob Calciumsignale über pangliale Wege von einem Gliazelltyp auf einen anderen übertragen werden, wurde hingegen bislang nicht gezeigt. Das beantragte Projekt zielt darauf ab, in Mäusen die Übertragung von Calciumsignalen von Astrozyten auf olfaktorische Hüllgliazellen (olfactory ensheathing cell, OEC) nachzuweisen, einem spezialisierten Typ von Gliazellen, der Eigenschaften sowohl von Astrozyten und Oligodendrozyten aufweist. OECs finden sich in der äußersten Zellschicht im olfaktorischen Bulbus, der Nervenschicht, wo sie Axonbündel umhüllen und deutlich getrennt von Zellkörper der Astrozyten vorkommen, die in weiter innen gelegenen Zellschichten liegen. Jedoch finden sich einige Zellfortsätze von Astrozyten in der Nervenschicht, was Interaktionen zwischen Astrozyten und OECs möglich erscheinen lässt. Unsere vorläufigen Ergebnisse zeigen, dass Astrozyten und OECs durch Gap junctions gekoppelt sind, die aus Connexin 43 bestehen. Die beantragten Experimente testen die Hypothese, dass lokale Calciumsignale in Astrozyten, die durch laservermittelter Photoaktivierung eines chemisch inaktivierten Agonisten von metabotropen Glutamatrezeptoren hervorgerufen werden, über Gap junctions in OECs übertragen werden und somit panglial Calciumsignale bilden. Pangliale Calciumsignale wiederum bewirken Reaktionen der Blutgefäße, die von OECs umhüllt werden. Insgesamt dient das Projekt dazu, unser Verständnis über die Kommunikation zwischen Gliazellen und wie dies zu Hirnfunktionen beiträgt zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen