Teilprojekt eines Verbundes

Das Darm-Mikrobiom bei neuronalen Entzündungsprozessen und neuronalen Entwicklungsstörungen

Förderkennzeichen: 01EW1505
Fördersumme: 192.000 EUR
Förderzeitraum: 2015 - 2018
Projektleitung: Prof. Dr. Boris Macek
Adresse: Eberhard Karls Universität Tübingen, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, Interfakultäres Institut für Zellbiologie, Proteom Centrum
Auf der Morgenstelle 15
72076 Tübingen

Die Initiative uNeuroINF ist ein innovatives, fachgebietsübergreifendes Projekt, das sich mit dem Einfluss der Darmbakterien auf neuronale Entzündungsprozesse befasst. Ziel dieses Projektes ist es, die Funktion des Darm-Mikrobioms bei neuronalen Entwicklungsstörungen (NDDs) hinsichtlich Neuroinflammation (NI), Metabolismus und Verhalten anhand dreier Mausmodelle für die NDDs Down Syndrom (DS), Fragile-X-Syndrom (FXS) und Autismus-Spektrum-Störung (ASS) zu untersuchen. Um die grundlegenden Kommunikationsmechanismen aufzudecken, wie Darmmikroben Neuroinflammation beeinflussen, wird folgender Arbeitsplan verfolgt: 1) Identifikation der Bakterien in der Darmflora, sowie deren mit einer Immunaktivierung in NDD Modellen assoziierten Gene, Proteine und Metabolite (MAMs). Um neue, mit NI und NDD Phänotypen assoziierten, bakterielle Metaboliten zu identifizieren, werden Metagenom- und Metaproteomanalysen der Stuhlproben durchgeführt. Desweiteren werden anhand der drei Mausmodelle die Metaboliten analysiert und deren Einfluss auf Neuroinflammation und auffällige Verhaltensmuster untersucht. 2) Suche nach pharmakologischen und immunomodulatorischen Eigenschaften von potenziellen MAMs. Nachdem potenzielle NI und NDD assoziierte MAMs identifiziert wurden, werden deren kausale Rolle in der Modulation des Immunstatus im Gehirn untersucht. Dazu werden die MAM-Kandidaten gegen pharmokologische Targets wie zum Beispiel G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) und Proteinkinase abgeglichen (Screen) und untersucht, ob diese mikrogliäre und astrozytische Sekretion von Zytokinen regulieren. 3) In vivo-Nachweis der Induktion von Neuroimflammation und Verhaltenveränderungen in NDD durch MAMs. Um den funktionellen Einfluss der MAMs zu validieren, werden Wildtyp-Mäuse mit MAMs behandelt und anschließend untersucht, ob die neuroinflammatorische Antwort auf Verwundungen (Aktivierung von Gliazellen) und Verhalten (motorisch, kognitiv) durch MAMs moduliert wird.