Gliale Diversität in chronischen Erkrankungen des peripheren Nervensystems
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Emmy Noether Projekt konnten im Förderzeitraum wesentliche wissenschaftliche Fortschritte erzielt werden. Neben einer Kollaboration aus welcher eine der ersten Publikationen zur Einzelzellsequenzierung peripherer Nerven hervorging, konnten wir hinsichtlich der Einzelzelldiagnostik von Schwannzellen entscheidende methodische Optimierungen und auch Resultate erzielen. So gelang uns zunächst der Nachweis, dass das Genexpressionsprofil von Schwannzellen von deren Größe abhängig ist. Sich direkt an dieses Projekt anschließende Folgeprojekte widmen sich derzeit der funktionellen Untersuchung einiger dieser Marker. Einen wesentlichen Erfolg des Emmy Noether Projektes wurde hinsichtlich der metabolischen Diversifizierung von Schwannzellen im erkrankten peripheren Nervensystem erreicht. Hier gelang uns der Nachweis einer prominenten Aktivierung der glialen mitochondrialen Atmung nach einer akuten Nervenschädigung, welche zudem durch das in der Blutbahn zirkulierende und von Fettzellen sekretierte Protein Leptin moduliert wird. Neben dieser erstmalig beschriebenen Kommunikation zwischen Fettzellen und Schwannzellen konnten wir weiterhin zeigen, dass dieser Mechanismus therapeutisch adressierbar ist. Dabei stimuliert verabreichtes Leptin im Mausmodell nach akuter Nervenschädigung zum einen den Abbau von Zelltrümmern der geschädigten Nerven durch Schwannzellen - eine wichtige Voraussetzung für die anschließende Regeneration. Zum anderen fördert die Leptinsignalwirkung in Schwannzellen aber auch die mitochondriale Atmung für die Bereitstellung der für die Nervenreparatur erforderlichen Energie. Aus diesen Erkenntnissen lassen sich möglicherweise zukünftig Leptin-basierte Behandlungsoptionen für Erkrankungen des peripheren Nervensystems ableiten. Überraschend war der Befund, dass entgegen der Publikationslage die konditionale genetische Ablation des Faktors Crb3 aus Schwannzellen keine Verlängerung der Internodien zur Folge hatte. Ursächlich für die abweichenden Ergebnisse vom Literaturwert könnte die Methodik und/oder der Zeitpunkt der Ablation sein, mit möglichen adaptiven Prozessen während der weiteren Entwicklung.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Axo-glial interdependence in peripheral nerve development. Development, 146(21).
Fledrich, Robert; Kungl, Theresa; Nave, Klaus-Armin & Stassart, Ruth M.
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Redefining the heterogeneity of peripheral nerve cells in health and autoimmunity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(17), 9466-9476.
Wolbert, Jolien; Li, Xiaolin; Heming, Michael; Mausberg, Anne K.; Akkermann, Dagmar; Frydrychowicz, Clara; Fledrich, Robert; Groeneweg, Linda; Schulz, Christian; Stettner, Mark; Alonso, Gonzalez Noelia; Wiendl, Heinz; Stassart, Ruth & Meyer, zu Hörste Gerd
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Adipo-glial signaling mediates metabolic adaptation in peripheral nerve regeneration. Cell Metabolism, 35(12), 2136-2152.e9.
Sundaram, Venkat Krishnan; Schütza, Vlad; Schröter, Nele H.; Backhaus, Aline; Bilsing, Annika; Joneck, Lisa; Seelbach, Anna; Mutschler, Clara; Gomez-Sanchez, Jose A.; Schäffner, Erik; Sánchez, Eva Ernst; Akkermann, Dagmar; Paul, Christina; Schwagarus, Nancy; Müller, Silvana; Odle, Angela; Childs, Gwen; Ewers, David; Kungl, Theresa ... & Fledrich, Robert
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Schwann cell functions in peripheral nerve development and repair. Neurobiology of Disease, 176, 105952.
Bosch-Queralt, Mar; Fledrich, Robert & Stassart, Ruth M.
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Multi-omic characterization of human sural nerves across polyneuropathies.
Heming, Michael; Wolbert, Jolien; Börsch, Anna-Lena; Thomas, Christian; Mausberg, Anne K.; Lu, I-Na; Tietz, Julia; Dienhart, Finja; Dambietz, Christine; Uerschels, Anne-Kathrin; Keyvani, Kathy; Szepanowski, Fabian; Eggert, Bianca; Liebig, Kai C.; Doppler, Kathrin; Üçeyler, Nurcan; Aprea, Julieta; Dahl, Andreas; Stassart, Ruth ... & Hörste, Gerd Meyer zu
