Verbund

ROSSINI- Persistenz von transienten Neuronen in neuronalen Entwicklungsstörungen

Ist das Zusammenspiel von Nervenzellen während der frühen Gehirnentwicklung gestört, kann es zu psychischen und neurologischen Beeinträchtigungen im Kindesalter kommen. Darunter fallen unter anderem Autismus-Spektrum-Störungen, Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörungen und verschiedene Formen der Epilepsie. Diese Erkrankungen können die Lebensqualität der betroffenen Kinder und deren Familien ein Leben lang beeinträchtigen. Spezielle Nervenzellen, die sogenannten Cajal-Retzius-Zellen, spielen bei der gesunden Gehirnentwicklung eine besondere Rolle: Sie unterstützen den Aufbau von neuronalen Schaltkreisen. Ist der Aufbau der Schaltkreise abgeschlossen, sterben diese Zellen üblicherweise wieder ab. Es wird vermutetet, dass ein längeres Überleben dieser Zellen die Gehirnentwicklung stört.

Im Verbund ROSSINI wird daher erforscht, welche Auswirkungen ein verlängertes Überleben der Cajal-Retzius-Zellen auf die Gehirnentwicklung hat. Der Verbund ROSSINI ist Teil des transnationalen ERA-NET NEURON und umfasst jeweils eine Forschungsgruppe aus Deutschland, Spanien und den Niederlanden sowie zwei aus Frankreich. Die Forschungsgruppe der Universität Mainz untersucht dabei die Veränderungen in den Aktivitätsmustern von Nervenzellen im Mausmodell und in Zellkulturen mit elektrophysiologischen und bildgebenden Methoden.

Die Ergebnisse des Projektes könnten zeigen, ob und wie ein verlängertes Überleben der Cajal-Retzius-Zellen zu Entwicklungsstörungen des Gehirns, wie zum Beispiel Epilepsien, beiträgt. Dies könnte zur Entwicklung neuer therapeutischer Strategien beitragen.

Teilprojekte

Persistenz von transienten Neuronen in neuronalen Entwicklungsstörungen

Förderkennzeichen: 01EW2214
Gesamte Fördersumme: 282.730 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Prof. Dr. Heiko Luhmann
Adresse: Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Bereich Vorklinik, Institut für Physiologie und Pathophysiologie
Duesbergweg 6
55128 Mainz

Persistenz von transienten Neuronen in neuronalen Entwicklungsstörungen

Programmierter Tod von Cajal-Retzius Zellen (CR) scheint eine besondere Abhängigkeit von neuronaler Aktivität zu beinhalten. Während spontane Netzwerkaktivitäten die Apoptose von Projektionsneuronen und hemmenden Interneuronen erhöht, konnte Partner 4 zeigen, dass der CR-Tod stattdessen durch depolarisierende, erregende Wirkungen des üblicherweise inhibitorischen Neurotransmitters gamma-Amino-Buttersäure (GABA) gefördert wird. Persistierende depolarisierenden GABA-Wirkungen in CR zeigen das Fehlen der üblichen entwicklungsbedingten Hochregulierung des Chlorid-Auswärtstransporters KCC2 bei bestehender Expression des Chlorid-Einwärtstransporters NKCC1. Das Vorhaben beinhaltet die Identifizierung der zellulären und molekularen Faktoren des Chlorid-Transports in CR, deren Einfluss auf die kortikale Netzwerkaktivität und wie dadurch der programmierte Zelltod (Apoptose) von CR kontrolliert werden kann.