Funktionelle Analyse hippokampaler Astrozyten in der Regulation von adulter Neurogenese

• Antragstellerin: Dr. Ruth Beckervordersandforth
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 492987495

Die lebenslange Generierung und Integration von neuen Neuronen durch neurale Stamm- und Progenitorzellen (NSPZs) ist ein Schlüsselprozess für die hippokampale Plastizität und unterliegt strikten Kontrollmechanismen. Neben intrinsischer Regulation sind NSPZs und deren Tochterzellen von extrinsischen Signalen aus ihrem direkten zellulären Umfeld abhängig. Astrozyten sind eine Hauptkomponente der adulten, hippokampalen Stammzellnische und kontrollieren mehrere Schritte der Neurogenese: von der Proliferation der NSPZs bis hin zur Differenzierung und Reifung neuer Neurone. Die zunehmende Anzahl an Beweisen für astrogliale Heterogenität zwischen verschiedenen Hirnregionen lässt vermuten, dass Astrozyten regionenspezifisch zur Homöostase des Gehirns und zur neuralen Plastizität beitragen. Interessanterweise konnten wir vor kurzem eine intraregionale Astrozytendiversität im adulten Gyrus dentatus des Hippocampus identifizieren. Hier können drei Astrozytenpopulationen anhand ihrer Morphologie sowie Lokalisierung innerhalb spezifischer hippokampaler Strukturen voneinander diskriminiert werden. Ferner zeigen diese Astrozyten subtypenspezifische molekulare Eigenschaften und können auf Grund der Expression von Markergenen unterschieden werden. Unsere Hypothese ist daher, dass diese morphologischen, positionellen und molekularen Unterschiede auf verschiedene funktionelle Eigenschaften während der adulten Neurogenese schließen lassen. Um unsere Hypothese zu überprüfen, ist unser erstes Ziel, ein in vitro System zu etablieren, in welchem wir durch Co-Kultivierung den Einfluss von verschiedenen Astrozytensubtypen auf die NSPZ Proliferationskapazität sowie Differenzierung und Reifung der Tochterzellen untersuchen. Zusätzlich werden wir das molekulare Profil der hippokampalen Astrozytensubtypen auf verschiedenen Ebenen (Transkriptom, Translatom, Proteom) aufklären und die Mechanismen, durch welche diese Subtypen Neurogenese modulieren, eingehend untersuchen. Unsere Forschung wird das Verständnis über Astrozytendiversität und deren Bedeutung für die Neurogenese sowie hippokampale Plastizität signifikant fördern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen