Reaktive Astrozyten: Verschiedene Typen, ihre Physiologie und deren Rolle in pathologischen Veränderungen des Gehirns

• Antragstellerin: Dr. Stefanie Robel
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 197969167

Astrozyten reagieren auf verschiedene Arten von Hirnverletzung mit einem Prozess, der als „reaktive Astrogliose“ bezeichnet wird. Aktivierte Astrozyten ändern graduell ihre Morphologie und ihr biochemisches Profil abhängig von der Schwere der Verletzung. Der Verlust der Polarität an den Astrozyten-Endfüßen, z.B. durch Umverteilen des Kaliumkanals Kir4.1, des Wasserkanals Aqp4 und des Glutamattransporters Glt-1, ist ein Kennzeichen reaktiver Gliose, das möglicherweise mit der proliferativen Antwort reaktiver Astrozyten einhergeht und mit einschneidenden Veränderungen der biophysikalischen Eigenschaften assoziiert ist. Die chronische Gliose, die in konditionalen b1-integrin knockout (KO)-Tieren auftritt, ist, im Gegensatz zu akuten Verletzungsmodellen, nicht mit der Proliferation von Astrozyten assoziiert. Dies ist möglicherweise ähnlich nach moderater Verletzung oder bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer. In welchem Ausmaß sich die physiologischen Eigenschaften reaktiver nicht-proliferierender Astrozyten von denen reaktiver proliferierender Astrozyten nach akuter Verletzung unterscheiden, soll in der vorgeschlagenen Studie untersucht werden.Epilepsie ist oftmals von einer massiven reaktiven Gliose begleitet und eine modifizierte Astrozyten-Physiologie ist potentiell mit dem Generieren und Verbreiten epileptischer Anfälle verbunden. Studien zu Kausalitäten in Neuron-Glia-Interaktionen werden jedoch durch sekundäre Effekte wie zytotoxischen Zelltod und/oder massiven strukturellen Veränderungen des Gehirns in den derzeit verfügbaren Tiermodellen erworbener Epilepsie erschwert. Die in b1-integrin KO-Tieren vorhandene chronische Gliose zeigt die meisten Kennzeichen reaktiver Astrozyten unter Ausschluss von massiven Zelltod oder abnormaler kortikaler Organisation. In dem vorgeschlagenen Forschungsvorhaben sollen die Konsequenzen dieser chronischen Gliose im Hinblick auf ihre möglicherweise ursächliche Wirkung für die Entstehung von Epilepsie untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Harald W. Sontheimer, Ph.D.