Die Rolle des Endocannabinoidsystems bei der Steuerung der Migration und neuronalen Kontaktaufnahme von Mikroglia bei ischämischer Gewebeschädiung im ZNS
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der Fokus des Projektes bestand in der Untersuchung der Steuerung der Migration von Mikrogliazellen durch das Endocannabinoidsystem im Kontext neuronaler ischämischer Schädigung. Die Untersuchungen in 3-D Kollagengelen und organotypischen hippocampalen Schnittkulturen aus CX3CR1-EGFP-Mäusen zeigten, dass eine Herauslösung von Mikroglia aus ihrem natürlichen Umfeld eine drastische Beeinträchtigung der zellulären Physiologie zur Folge hatte. Somit wurde in dem Projekt ein stabiles System zur intravitalen, intrakranialen 2-Photonenmikroskopie etabliert, mit dem post-ischämische morphologische Veränderungen der Mikroglia und deren Migration in der Penumbra eines Schlaganfalls im lebenden Tier dargestellt werden konnte. Es zeigte sich, dass die intravitale Analyse sämtlichen zuvor getesteten in vitro Modellen klar überlegen ist und somit zum Standard für das Studium mikroglialer Physiologie werden könnte. Da ein direkter Einfluss von Cannabinoiden auf die Migration von Mikrogliazellen in keinem der angewandten in vitro oder ex vivo Modellsysteme gemessen werden konnte, fokussierte sich das Projekt auf die Untersuchung von Matrixmetalloproteinasen (MMPs) die für Gewebeinvasion und -schädigung relevant sind. Hier gelang es, eine Prozessierungs- und Sekretionssteuerung von MMP-9 zu identifizieren, die von einem künstlichen Cannabinoid-Rezeptor Trigger reguliert wird , dabei aber den TRPV1-Rezeptor als putative Bindungsstelle aufweist.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2006). Microglia provide neuroprotection after Ischemia. FASEB J 20:714-716
Neumann, J., Gunzer M, Gutzeit HO, Ullrich O, Reymann KG, Dinkel K
- (2007) Immune control by endocannabinoids - New mechanisms of neuroprotection? J. Neuroimmunol. 184: 127-135
Ullrich O, Merker K, Timm J, Tauber S
- (2008) CNS immune surveillance and neuroinflammation: endocannabinoids keep control. Current Pharmaceutical Design, 14: 2266-2278
Wolf SA, Tauber S, Ullrich O
- (2008) Endocannabinoids and the Brain Immune System: New Neurons at the Horizon? J. Neuroendocrin. 20 (Suppl.1), 1-5
Wolf S, Ullrich O
- (2008). Microglia cells protect neurons by direct engulfment of invading neutrophil granulocytes: a new mechanism of CNS immune privilege. J Neurosci. 28(23): 5965-5975
Neumann J, Sauerzweig S, Rönicke R, Gunzer F, Dinkel K, Ullrich O, Gunzer M, Reymann KG
- (2010) Cannabinoid receptor CB1 mediates baseline and activity-induced survival of new neurons in adult hippocampal neurogenesis. Cell Commun Signal 8(1): 12
Wolf SA, Bick-Sander A, Fabel K, Leal-Galicia P, Tauber S, Ramirez-Rodriguez G, Müller A, Melnik A, Waltinger TP, Ullrich O, Kempermann G
- (2011) Rapid immunomagnetic negative enrichment of neutrophil granulocytes from murine bone marrow for functional studies in vitro and in vivo. PLoS One.6(2):e17314
Hasenberg M, Köhler A, Bonifatius S, Borucki K, Riek-Burchardt M, Achilles J, Männ L, Baumgart K, Schraven B, Gunzer M
- (2011) The cannabinoid receptors agonist WIN55212-2 inhibits macrophageal differentiation and alters expression and phosphorylation of cell cycle control proteins. Cell Commun Signal. 2011 Dec 28;9(1 ):33
Paulsen K, Tauber S, Timm J, Goelz N, Dumrese C, Stolzing A, Hass R, Ullrich O
- (2012) Regulation of MMP-9 by a WIN-binding site in the monocyte-macrophage system independent from cannabinoid receptors. PLoS One. 2012;7(11):e48272
Tauber S, Paulsen K, Wolf S, Synwoldt P, Pahl A, Schneider-Stock R, Ullrich O
(Siehe online unter https://doi.org/10.1371/journal.pone.0048272)
