Funktionelle Analyse Prolaktin-sensitiver neuronaler Schaltkreise im Nucleus arcuatus.

• Antragsteller: Professor Dr. Ulrich Boehm
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Reproduktionsmedizin, Urologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 406648336

Eine der großen Herausforderungen in der Physiologie besteht heute darin, zu verstehen, wie das Gehirn schwankende Hormonspiegel decodiert, um eine präzise koordinierte Kontrolle über komplexe physiologische Prozesse wie Reproduktion, Laktation und Metabolismus auszuüben. Das Hormon Prolaktin (PRL) beeinflusst eine breite Palette physiologischer Funktionen, die der Mutter helfen, sich an die physiologischen Anforderungen der Schwangerschaft und der nachfolgenden Laktation anzupassen. Die neuronalen Schaltkreise und einzelnen Neuronen, die die Prolaktinwirkungen im Gehirn vermitteln, sind jedoch nur unzureichend verstanden. Es wird angenommen, dass die PRL-Sekretion durch laktotrope Zellen im Hypophysenvorderlappen primär durch Dopamin (DA) reguliert wird, das von tuberoinfundibulären dopaminergen (TIDA) Neuronen im hypothalamischen Nucleus arcuatus (ARC) freigesetzt wird und einen inhibitorischen Einfluß auf spontane PRL-Sekretion ausübt. Diese scheinbar einfache Regulation der PRL-Sekretion steht in starkem Kontrast zu den pleiotropen Wirkungen des PRL, die extrem viele physiologische Prozesse beeinflusst (mehr als 300 wurden bisher dokumentiert). Neue experimentelle Befunde legen nahe, dass viele PRL-Funktionen durch spezialisierte Gruppen von PRL-sensitiven Neuronen innerhalb des ARC kontrolliert werden. Dieser Bereich des Hypothalamus enthält eine große Anzahl unzureichend charakterisierter PRL-sensitiver Neurone, die über fenestrierte Kapillaren einen schnellen Zugang zu zirkulierendem PRL haben. Die neuronale Diversität des ARC bietet außerdem einen vielversprechenden Ansatz, um die Vielfalt der PRL-Aktionen zu erklären. Basierend auf diesen Hypothesen wird unser DFG-ANR-Konsortium untersuchen, wie spezialisierte neuronale Schaltkreise im Hypothalamus schwankende Hormonspiegel decodieren und in entsprechende physiologische und Verhaltensreaktionen übersetzen. Das spezifische Ziel der vorliegenden Studie ist es, Prolaktin-sensitive neuronale Schaltkreise im Nucleus arcuatus funktionell zu analysieren. Dazu werden wir neu entwickelte Tiermodelle nutzen, die uns einen genetischen Zugang zu diesen Zellen ermöglichen. Wir werden diesen Dialog zwischen Endokrinium und Gehirn in Mäusen erforschen, um die seit langem bestehende Frage zu beantworten, wie sich Gehirnschaltkreise an die physiologischen Anforderungen während der Laktation anpassen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professorin Agnes Martin, Ph.D.; Professor Patrice Mollard, Ph.D.