Die Rolle der Entwicklung der adulten hippocampalen neurogenen Nische in der durch pränatalen Stress induzierten Vulnerabilität für psychiatrische Erkrankungen

• Antragsteller: Professor Dr. Dieter Chichung Lie
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 505697782

Maternaler Stress während der Schwangerschaft, welcher auch als pränataler oder in utero Stress bezeichnet wird, führt zu einem erhöhten Erkrankungsrisiko der Nachkommenschaft für psychiatrische Erkrankungen. Der Mechanismus, welcher diesem erhöhten Erkrankungsrisiko zugrunde liegt ist weitgehend unbekannt. Aktuelle Daten weisen darauf hin, dass pränataler Stress die Entwicklung neuronaler Netzwerke beeinträchtigt, die die Stressantwort und emotionales Verhalten modulieren, und hierüber die Vulnerabilität für psychiatrische Erkrankungen erhöht. Eine Vielzahl psychiatrischer Erkrankungen beeinträchtigt oftmals kognitive Prozesse und verändert das Angstverhalten. Der Gyrus dentatus des Hippokampus spielt eine zentrale Rolle für Lern- und Gedächtnisprozesse und in der Modulation des Angstverhaltens und stellt somit eine Kandidatenstruktur dar, dessen Funktion durch pränatalen Stress verändert wird. Der Gyrus dentatus weißt im Vergleich zu den meisten anderen Hirnstrukturen die Besonderheit auf, dass er im Erwachsenenalter eine Nische bereitstellt, welche essentielle Signale für die kontinuierliche Bildung von Nervenzellen aus Stammzellen bereitstellt. Entsprechend ist der Gyrus dentatus aus Körnerzellen unterschiedlichen Alters zusammengesetzt. Das Zusammenspiel von während der Hirnentwicklung generierten Körnerzellen und im Erwachsenenalter gebildeten Körnerzellen ist von zentraler Bedeutung für die Funktion des Gyrus dentatus. Dieses Kollaborationsprojekt untersucht die Hypothese, dass pränataler Stress sowohl die Bildung der während der Hirnentwicklung geborenen Körnerzellen behindert als auch zu einer Fehlentwicklung der für die Bildung von Körnerzellen im Erwachsenenalter notwendige Nische führt, wodurch es zu einer Dysbalance der verschiedenen Körnerzellpopulationen und Anfälligkeit für psychiatrische Pathologien kommt. Unter Anwendung molekularer, genetischer, anatomischer, optogenetischer und verhaltensbiologischer Methoden sollen in einem präklinischen Mausmodell: 1. der Effekt von pränatalem Stress auf die verschiedenen Körnerzellpopulationen auf morphologischer, funktionaler, und verhaltensbiologischer Ebene analysiert werden. 2. die molekularen Veränderungen bestimmt werden, die der Fehlentwicklung der für die Bildung von Körnerzellen im Erwachsenenalter notwendigen Nische zugrunde liegen. 3. die Fehlregulation des Wnt/beta-catenin Signalwegs, welcher eine zentrale Rolle in der embryonalen Entwicklung des Hippokampus und in der Regulation der Nervenzellbildung im adulten Gyrus dentatus spielt, als ein potentieller Mechanismus für die durch pränatalen Stress induzierte Fehlfunktion des Gyrus dentatus untersucht werden. Wir erwarten, dass die Ergebnisse dieses Projekts unser Verständnis der Mechanismen, über die schädliche Einflüsse während kritischer Phasen der Hirnentwicklung die Entwicklung von psychiatrischen Erkrankungen in späteren Lebensabschnitten begünstigen, signifikant vorantreiben werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Kooperationspartnerin: Dr. Muriel Koehl