Die Rolle perineuronaler Netze in der CA2-Region des Hippocampus beim Mikrodeletionssyndrom 22q11.2

• Antragstellerin: Dr. Margarita Anisimova
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Modelle zum Verständnis von Erkrankungen des Nervensystems ; Entwicklungsneurobiologie ; Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 468470832

Das Mikrodeletionssyndrom 22q11.2 (MDS 22q11.2) ist das häufigste Mikrodeletionssyndrom beim Menschen und betrifft bis zu 1 von 4000 Personen. Es führt zu verschiedenen anatomischen Anomalien wie Herzfehlern und Störungen des Immunsystems, aber vor allem auch zu Entwicklungsverzögerungen und psychiatrischen Erkrankungen, einschließlich eines erhöhten Risikos für die Entwicklung einer Schizophrenie (bis zu 30% höhere Wahrscheinlichkeit) und einer Autismus-Spektrum-Störung. Der Begin neurologischer Veränderungen im Zusammenhang mit Schizophrenie hängt zeitlich eng mit der Entwicklung von perineuronalen Netzen (PNNs) zusammen, jener spezialisierten extrazellulären Matrixstrukturen, die für die synaptische Stabilisierung, Plastizität und neuronale Überlebensfähigkeit im erwachsenen Gehirn verantwortlich sind. Mehrere Studien haben gezeigt, dass die Entwicklung von PNNs bei schizophrenen Patienten beeinträchtigt ist. Aggrecan ist der einzigartige und wesentliche Bestandteil der PNNs. Es wurde auch gezeigt, dass das Aggrecan-Gen (ACAN) bei Schizophrenie herunterreguliert ist, was es zu einem interessanten Kandidaten macht, der möglicherweise zur Entwicklungsstörung der PNN in MDS 22q11.2 beiträgt. Wichtig ist, dass nur kleine und spezifische Gruppen von Neuronen das Aggrecan-Protein im Gehirn stark exprimieren. Eine dieser Gruppen sind die Pyramidenneuronen im CA2-Bereich des Hippocampus. In letzter Zeit hat eine Reihe von Studien gezeigt, dass dieser häufig vernachlässigte Bereich eine wichtige Rolle für die soziale Wahrnehmung spielt. Interessanterweise ist die Größe und zelluläre Zusammensetzung der CA2-Region bei vielen psychischen Störungen beeinträchtigt, die einen Rückgang der kognitiven Funktionen zeigen, wie zum Beispiel bei Schizophrenie, bipolaren Störungen und Alzheimer. In Anbetracht der Bedeutung und Verbreitung von MDS 22q11.2 in der Bevölkerung möchte ich die folgenden Fragen beantworten, um die durch MDS 22q11.2 im Hippocampus, insbesondere im CA2-Bereich, verursachten neurologischen Veränderungen besser zu verstehen: Wie sind PNNs in MDS 22q11.2 betroffen? Wie verändert sich die strukturelle synaptische Plastizität in CA2-Pyramiden-Neuronen in MDS 22q11.2 und wie korreliert sie mit der PNN-Struktur? Ist es möglich, den Abbau von PNNs und krankheitsbedingte Veränderungen im CA2-Bereich des Hippocampus während der Entwicklung zu verhindern? Um diese Fragen zu beantworten, werde ich mich auf ein Mausmodell des MDS 22q11.2 konzentrieren, insbesondere auf die neue Del (3.0 Mb) /+ Mauslinie. Durch die Beantwortung dieser drei Fragen möchte ich ein besseres Verständnis der Entwicklungsstörungen bei PNNs im CA2-Bereich des Hippocampus und ihrer Auswirkungen auf die molekulare Physiologie und strukturelle Plastizität von pyramidenförmigen CA2-Neuronen in Bezug auf MDS 22q11.2 erlangen.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Karen Zito, Ph.D.