Der Einfluss von Kälte auf die metabolische Homöostase im Gehirn

• Antragstellerin: Professorin Dr. Stefanie Schirmeier
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 468211919

Jede Art ist evolutionär an ihren Lebensraum angepasst. Dazu gehört die Anpassung an das lokale Klima und an saisonale Klimaänderungen. Für poikilotherme Organismen wie Insekten sind wechselnde klimatische Bedingungen eine Herausforderung. In den letzten Jahrzehnten hat der Klimawandel zu immer mehr Wetterextremen geführt und bedroht dadurch viele Insektenarten und damit auch ganze Ökosysteme, da Insekten hier ein essentieller Bestandteil sind. Daher hatte ich für die erste Antragsperiode vorgeschlagen, im Detail zu untersuchen, wie Insekten mit schwankenden oder extremen Temperaturen zurechtkommen, wobei der Schwerpunkt auf Mechanismen zum Schutz der Funktion des Nervensystems lag. In der Studie verwendeten wir Drosophila als Modellorganismus und konnten zeigen, dass mehrere Anpassungen im neuronalen Nährstofftransport und -stoffwechsel stattfinden, um Kälteakklimatisierung und Kälteresistenz zu ermöglichen. Wir zeigen, dass ein Kälteschock die Kohlenhydrataufnahme im Gehirn weniger effizient macht. Eine Veränderung, der Kälteakklimatisierung entgegen wirkt. Außerdem wird der Stoffwechsel der Gliazellen bei Kälteakklimatisierung glykolytischer. Im Allgemeinen verbraucht das Gehirn also mehr Kohlenhydrate, um unter bei kalten Temperaturen zu funktionieren. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wollen wir nun die Veränderungen in der Kohlenhydrataufnahme im Detail verstehen. Außerdem wollen wir untersuchen, wie die metabolische Anpassung des Nervensystems in Bezug auf den Kohlenhydrattransport und den zellulären Stoffwechsel reguliert wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen