Apikales Trafficking in neuralen Stammzellen in Gesundheit und Krankheit

• Antragstellerin: Professorin Silvia Cappello, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 569037547

Dieses Projekt erforscht bisher wenig untersuchte Mechanismen der Gehirnentwicklung. Apikale radiale Glia sind wichtige Stammzellen, die für die Entwicklung der Großhirnrinde erforderlich sind und die endgültige Architektur und Funktion des Gehirns stark beeinflussen. Es handelt sich um polarisierte Zellen mit apikalen und basalen Fortsätzen und Anhängen. Dieses Projekt konzentriert sich auf die apikale Extremität, die Proteine und Lipide enthält, die für die Proliferation, Zellanhaftung und Polarität wichtig sind. Dieses Zellkompartiment ist aus mehreren Gründen wichtig. Es ermöglicht die Kommunikation mit der Zerebrospinalflüssigkeit. Darüber hinaus können Entwicklungsstörungen der Kortikalis durch den Verlust der apikalen Anheftungen entstehen. Wir vermuten, dass der Transport von Proteinen und Lipiden eine wesentliche Rolle spielt. Unsere vorläufigen Daten bieten neue Ansatzpunkte für die Untersuchung der apikalen Prozessdynamik. Wir haben seltene Mutationen bei Patienten mit Heterotopie, Epilepsie und/oder geistiger Behinderung identifiziert und dabei Proteine ausfindig gemacht, die das Trafficking beeinflussen. Dazu gehören LGALS3BP sowie ein CERS6, das bisher noch nie während der kortikalen Entwicklung untersucht wurde. Diese Proteine spielen wahrscheinlich eine zentrale Rolle in der Biologie der radialen Gliazellen. Die konvergierenden Interessen der Labors von Francis und Cappello führen dazu, dass wir in vitro und in vivo Modelle charakterisieren, um die Rolle dieser Proteine zu untersuchen und zu vergleichen. Wir arbeiten eng mit Bahi-Buisson zusammen, um neue Genmutationen bei Patienten mit kortikalen Fehlbildungen zu identifizieren. Unsere Labors sind auf dem Gebiet der kortikalen Entwicklung und Fehlbildungen sehr anerkannt, wobei frühere Arbeiten auf die Entschlüsselung gestörter zellbiologischer Pfade in kortikalen Vorläuferzellen und Neuronen ausgerichtet waren. Unsere Ziele in diesem neuen Projekt sind die Bewertung und Identifizierung: 1. Anterograder Verkehr in apikalen radialen Gliazellen, mit Schwerpunkt auf sekretorischen Mechanismen und apikalen Membranen. 2. Retrograder Verkehr in denselben Zellen mit Schwerpunkt auf der Endozytose von Vesikeln und der Assimilation durch die Zelle. 3. Neue Mutationen in Trafficking-Genen, die zu Neuroentwicklungsstörungen führen. Ein wichtiges Ziel ist der systematische Vergleich und die Untersuchung des Trafficking, der Membranen und Organellen der apikalen radialen Glia, die verschiedene Patientenmutationen enthalten. Unsere kombinierten Studien werden wesentliche neue Daten für die neue Frage nach der Rolle des Protein- und Lipidtraffics bei der Entwicklung und Funktion des Nervensystems erbringen. Wir werden kausale Genmutationen identifizieren, um die Diagnose und Klassifizierung von Fehlbildungen und neurologischen Entwicklungsstörungen bei Patienten zu erleichtern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartnerinnen: Professorin Nadia Bahi-Buisson, Ph.D.; Dr. Fiona Francis, Ph.D.