Konfokales Laserscanning-Mikroskop
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das konfokale Laser Scanning-Mikroskop (LSM) wurde in den ersten drei Jahren von insgesamt zwölf verschiedenen Arbeitsgruppen aus acht Instituten bzw. Kliniken der Erlanger Medizinischen Fakultät genutzt. Im Herbst 2013 wurde das LSM als externes Gerät in das neugegründete Optical Imaging Center Erlangen (OICE) überführt, wobei Standort und Betreuung des LSM weiterhin im Institut für Physiologie und Pathophysiologie verblieben sind. Anhand der Vielzahl der Nutzer wird die große Bedeutung dieses von Anfang an wie eine Core-Unit allen interessierten Arbeitsgruppen zur Verfügung gestellten hochwertigen optischen Großgeräts am Standort Erlangen erkennbar. Entsprechend vielfältig war und ist auch die thematische Breite der an dem LSM untersuchten Projekte, die neurowissenschaftliche, zellbiologische und immunologische Fragestellungen umfasst. In der Arbeitsgruppe des Berichterstatters wurde und wird das LSM für die hochauflösende Untersuchung von Protein-Protein-Interaktionen verwendet, die für die Oberflächenexpression und die funktionelle Regulation von spannungsabhängigen Ionenkanälen wichtig sind. Methodisch kommen dabei FRET-Messungen (auch in der Variante des Patch-FRET in Verbindung mit elektrophysiologischen Messungen in der Spannungsklemme), Proximity Ligation Assays und Immunfärbungen zum Einsatz. In einem zweiten Projekt werden Komponenten des neuroprotektiven und neuromodulatorischen Activin-Systems mittels in situ-Hybridisierung und Immunfärbungen im Gehirn von Wildtyp- und mutanten Mäusen untersucht. In der experimentellen Migräneforschung wurde das LSM zum einen für den neuroanatomischen Nachweis nociceptiv wichtiger Projektionen meningealer Afferenzen verwendet, zum anderen wurden Änderungen in der Immunreaktivität wichtiger Mediatoren nach unterschiedlichen Vorbehandlungen analysiert. Mehrere Arbeitsgruppen nutzen das LSM, um mit Methoden der immunhistochemischen Mehrfachfärbungen Faktoren nachzuweisen, die bei der adulten Neurogenese im normalen wie im beispielsweise durch einen Schlaganfall geschädigten Hippocampus eine wichtige Rolle spielen. In einem weiteren Vorhaben wird das LSM genutzt, um Veränderungen in der dendritischen Synapsenzahl und -morphologie als Folge psychopharmakologischer Interventionen nachzuweisen. Ferner kommt das LSM bei der zell- und molekularbiologischen Untersuchung neurodegenerativer Erkrankungen zum Einsatz, wobei der Schwerpunkt auf α-Synukleinopathien liegt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Leucinerich repeat kinase 2 modulates retinoic acid-induced neuronal differentiation of murine embryonic stem cells. PLoS ONE. 2011;6(6): e20820, 2011
Schulz C, Paus M, Frey K, Schmid R, Kohl Z, Mennerich D, Winkler J, Gillardon F
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Alphasynuclein aggregation involves a bafilomycin A 1-sensitive autophagy pathway. Autophagy 8: 754-766, 2012.
Klucken J, Poehler AM, Ebrahimi-Fakhari D, Schneider J, Nuber S, Rockenstein E, Schlötzer-Schrehardt U, Hyman BT, McLean PJ, Masliah E, Winkler J
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Fluoxetine ameliorates behavioral and neuropathological deficits in a transgenic model mouse of α-synucleinopathy. Exp Neurol 234: 405-16, 2012
Ubhi K, Inglis C, Mante M, Patrick C, Adame A, Spencer B, Rockenstein E, May V, Winkler J, Masliah E
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Fluoxetine rescues impaired hippocampal neurogenesis in a transgenic A53T synuclein mouse model. Eur J Neurosci 35: 10-19, 2012
Kohl Z, Winner B, Ubhi K, Rockenstein E, Mante M, Münch M, Barlow C, Carter T, Masliah E, Winkler J
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Impaired olfactory bulb neurogenesis depends on the presence of human wild-type alpha-synuclein. Neuroscience. 222: 343-55, 2012
May VE, Nuber S, Marxreiter F, Riess O, Winner B, Winkler J
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Role of α-Synuclein in Adult Neurogenesis and Neuronal Maturation in the Dentate Gyrus. J Neurosci 32:16906–16916, 2012
Winner B, Regensburger M, Schreglmann S, Boyer L, Prots I, Rockenstein E, Mante M, Zhao C, Winkler J, Masliah E, Gage FH
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(2013) Changes in calcitonin gene-related peptide (CGRP) receptor component and nitric oxide receptor (sGC) immunoreactivity in rat trigeminal ganglion following glyceroltrinitrate pretreatment. J Headache Pain 14:74
Seiler K, Nusser JI, Lennerz JK, Neuhuber WL, Messlinger K
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(2013) Extracranial projections of meningeal afferents and their impact on meningeal nociception and headache. Pain 154:1622-31
Schueler M, Messlinger K, Dux M, Neuhuber WL, De Col R
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A progressive dopaminergic phenotype associated with neurotoxic conversion of αsynuclein in BAC-transgenic rats. Brain 136: 412-432, 2013
Nuber S, Harmuth F, Kohl Z, Adame A, Trejo M, Schönig K, Zimmermann F, Bauer C, Casadei N, Giel C, Calaminus C, Pichler BJ, Jensen PH, Müller CP, Amato D, Kornhuber J, Teismann P, Yamakado H, Takahashi R, Winkler J, Masliah E, Riess O
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Acid sphingomyelinase/ceramide system mediates effects of antidepressant drugs. Nature Medicine 19: 934 - 938, 2013
Gulbins E, Palmada M, Reichel M, Lüth A, Böhmer C, Amato D, Müller CP, Tischbirek CH, Groemer TW, Tabatabai G, Becker KA, Tripal P, Staedtler S, Ackermann TF, van Brederode JF, Alzheimer C, Weller M, Lang UE, Kleuser B, Grassmé H, Kornhuber J
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Enhanced dendritogenesis and axogenesis in hippocampal neuroblasts of LRRK2 knockout mice. Brain Res 1497: 85-100, 2013
Paus M, Kohl Z, Ben Abdallah NM, Galter D, Gillardon F, Winkler J
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In Vivo Targeting of Adult Neural Stem Cells in the Dentate Gyrus by a Split-Cre Approach. Stem Cell Reports 6:153-162, 2014
Beckervordersandforth R, Deshpande A, Schäffner I, Huttner HB, Lepier A, Lie DC, Götz M
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Severe protein aggregate myopathy in a knockout mouse model points to an essential role of cofilin2 in sarcomeric actin exchange and muscle maintenance. Eur J Cell Biol. 2014 Feb 11 [Epub ahead of print]
Gurniak CB, Chevessier F, Jokwitz M, Jönsson F, Perlas E, Richter H, Matern G, Boyl PP, Chaponnier C, Fürst D, Schröder R, Witke W
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The antidepressant fluoxetine mobilizes vesicles to the recycling pool of rat hippocampal synapses during high activity. Mol Neurobiol 49:916-930, 2014
Jung J, Loy K, Schilling, E-M, Röther M, Brauner JM, Huth T, Schlötzer-Schrehardt T, Alzheimer C, Kornhuber J, Welzel O, Groemer TW
