Transgene und Knock-Out Mauslinien zur Untersuchung von glialen Kir Kanälen im ZNS

• Applicant: Dr. Clemens Neusch
• Subject Area: Molecular Biology and Physiology of Neurons and Glial Cells
• Term: from 2002 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5378177

Oligodendrogliazellen stellen hochspezialisierte Zellen des ZNS dar. Sie bilden myelinspezifische Proteine, ihre Ausläufer ummanteln Axone und bilden eine kompakte Myelinschicht. Diese Myelinschicht ist essentiell zur schnellen Impuls- und Informationsübermittlung im ZNS. Störungen in der Reifung und Migration von Oligodendrozyten und in der Folge Störungen der komplexen Axon-Glia-Interaktion führen zu schweren neurologischen Defiziten. Die Bedeutung einwärtsgleichrichtender (Kir) Kaliumkanäle in Oligodendroglia ist wenig untersucht. Kir Kanälen in Gliazellen wurde bisher die Aufgabe zugeschrieben, durch passiven Kaliumtransport in die Gliazelle die Aufrechterhaltung der extraneuralen Kaliumhomöostase zu gewährleisten. Der weitgehend gliaspezifische Kaliumkanal Kcnj10 (Kir4.1) vermittelt nahezu den gesamten einwärtsgleichrichtenden Kaliumstrom in Ologidendrozyten. Genetische Inaktivierung von Kir4.1 führt zu verzögerter glialer Zellreifung, zu apoptotischem Zelltod und zu einer schweren Myelinisierungsstörung im Mausmodell. Mit den beantragten Mitteln soll auf Basis der Patch-clamp Technik sowie der Konfokalen/2-Photonen-Mikroskopie in vivo Pathomechanismen der Entwicklungsstörung des Rückenmarks bei Ionenkanaldysfunktion sowie dei Rolle von Kir Kanälen im akulten Rückenmark untersucht werden. Es soll eine konditionale Kir4.1 KnockOut Maus mittels des Cre/IoxP-Systems mit Reportergenmarkierung (CFP) entwickelt werden. Diese erlaubt die in vivo Analyse der zellulären und subzellulären Expression des Kanalproteins und die zell- und gewebsspezifische Kir4.1 Inaktivierung. Erstmalig kann das subzelluläre Verteilungsmuster von Kir4.1 analysiert werden und dessen Funktion unter zell- bzw. gewebsspezifischen Gesichtspunkten sowie im adulten ZNS-Gewebe untersucht werden. Gezielte neuroprotektive- und Zellersatzstrategien können angewandt werden.

• DFG Programme: Research Grants