Erforschung von Mechanismen aktivitätsabhängiger Myelinisierung.

• Antragsteller: Dr. Sebastian Timmler
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsneurobiologie ; Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 457783121

Myelin ist essentiell für das Funktionieren des zentralen Nervenystems. Erstaunlicherweise tragen nicht alle Axone im Gehirn Myelin und einige davon sind sogar nur teilweise myelinisiert. Welche Faktoren entscheiden ob und wie ein Axon myelinisiert wird, ist weiterhin unklar. Neuronale Aktivität ist ein wichtiger Regulator der Myelinisierung, aber nicht hinreichend um intermittierende Myelinisierungsmuster zu erklären. Ich vermute, dass tonische neuronale Aktivität die molekularen Signaturen und Muster an der axonalen Oberfläche verändert und damit empfänglich oder sogar attraktiv für Myelinisierung macht. Ich werde einen interdisziplinären Ansatz nutzen, um diese Hypothese zu überprüfen und molekulare Veränderungen nachzuverfolgen sowie neue Mechanismen der Neuron-Myelin-Interaktion zu charakterisieren. Mit Hilfe optogenetischer Stimulation werde ich als Erstes bestimmen, welche spezifische Feuerraten Myelinisierung in myelinisierenden Co-Kulturen verstärken. Dann werde ich diese Frequenzen nutzen, um die aktivitätsabhängige Veränderung axonaler Proteinkonzentrationen (molekulare Signatur) in vitro zu bestimmen. Um die Verteilung und Dynamik (molekulare Muster) einiger Kandidaten-Moleküle zu verfolgen, werde ich Einzel-Molekül-Beobachtung und Zwei-Farben-3D-hochauflösende Mikroskopie anwenden. Diese Verknüpfung von ambitionierten und zielstrebigen Experimenten wird das Wissen über aktivitätsabhängige Axon-Oligodendrozyten-Interaktion deutlich verbessern. Die beantragte Arbeit wird unser Verständnis von Myelin-bezogener Plastizität erheblich vertiefen und bietet großes Potential für die Entdeckung neuer therapeutischer Ansätze zur Myelin-Regeneration in degenerativen Erkrankungen der weißen Hirnsubstanz wie Multiple Sklerose.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeberin: Dr. Ragnhildur Thora Karadottir