Aktivitätsabhängige pH-Veränderungen in prinzipalen Neuronen und in Astrozyten des Hippokampus der Maus

• Antragstellerin: Dr. Alexandra Weise
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 200637468

Das Zusammenspiel von Neuronen und Astrozyten im Hippokampus ist ein regelgerechtes Pulsieren, das durch ein fein abgestimmtes Geben und Nehmen der beiden Zelltypen im Sinne von Reizweitergabe, Nährstoffaufnahme und Transmitterrecycling bestimmt wird. Das elektrische und chemische Fein-Tuning von Vesikelentleerung, Rezeptoraktivität, Transportprozessen und Stoffwechselvorgängen wird unter anderem von der lokalen intrazellulären H+-Konzentration reguliert bzw. moduliert. Durch diesen Gradienten werden Rezeptoren sensibler oder insensibler für ihren Liganden oder Transporter werden mehr oder weniger günstig für den Protonen- oder Bikarbonationentransport beeinflusst. In diesem Projekt sollen hochauflösendes Imaging und Elektrophysiologie die bislang an gesamten Hirnzellen gemessenen pH-Veränderungen subzellulär auflösen und zeitgleich die elektrischen Veränderungen an den erregbaren Zellen aufzeichnen.Wir erhoffen uns davon Erkenntnisse über die subzellulären Einflussmechanismen von Protonen auf Prozesse der Reizleitung und -verarbeitung. Die hier im Fokus stehenden intrazellulären pH-Transienten, die sowohl in Neuronen auf Reizweiterleitung als auch in Astrozyten in unterschiedlicher Weise entstehen, werden in ihrer Kinetik, Ausdehnung und Wirkungsweise schätzungsweise wesentlich stärker Berücksichtigung finden müssen, z.B. als ein signalmodulierender Faktor, wenn nachgewiesen werden kann, wie viel größer und schneller sich pH-Transienten in Dornfortsätzen mit hochauflösender Messtechnik tatsächlich darstellen lassen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen