Julie Fourneau, Ludwig-Maximilians-Universität, Institut für Klinische Neuroimmunologie, München, Deutschland

Rolle von Gliazellen bei der Synapsenverschaltung bei der Neuvernetzung

Gefördert in: 2021, 2022, 2023


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Problem: Das Rückenmark beim Erwachsenen besitzt in Teilen die Fähigkeit zur Regeneration
Ansatzpunkt: Einfluss der Immun- und Gliazellen bei der Neuordnung
Zielsetzung: Mechanismen aufklären, wie Gliazellen Kontrolle bei der axonalen Neuordnung ausüben

Experimente bei einer inkompletten Querschnittsverletzung haben gezeigt, dass das Rückenmark beim Erwachsenen die Kapazität hat, sich teilweise einem Reparaturmechanismus zu unterziehen. Hierbei kann spontan in gewissem Grad eine funktionelle Erholung eintreten. Diese Verbesserungen sind unter anderem der Neuanordnung von Axonen zu verdanken, die das Gehirn mit dem Rückenmark verbinden. Daran ebenfalls Anteil hat die Neubildung von spinalen Netzwerken. Sie helfen, die Verletzungsstelle zu umgehen.

Den Wissenschaftlern ist es gelungen, beispielhaft am Kortikospinaltrakt, der bedeutendsten absteigenden Motorbahn im Rückenmark, ein Ausprossen von Kollateralen über eine kurze Distanz nachzuweisen. Diese Kollateralen gingen Verbindungen mit Interneuronen im Rückenmark ein. Um eine spontane funktionelle Erholung anzustoßen, müssen die Vorgänge eng auf Rückenmarksebene gesteuert werden. Dies geschieht durch Mechanismen, die derzeit noch unbekannt sind. Wie diese neuen Verbindungen nach einer Rückenmarksverletzung erhalten und zu Netzwerken ausgebaut werden können, ist Gegenstand dieses Forschungsprojektes.

Besonderes Augenmerk legen die Forscher auf Immun- und Gliazellen wie beispielsweise Mikroglia und Astrozyten. Diese Zelltypen wurden kürzlich als wichtig beschrieben für die Erhaltung und den Ausbau neuraler Netzwerke während der Entwicklung und im Erwachsenenalter. Daher ist das Ziel des Forschungsprojektes, nun festzustellen, ob und wie diese Immun- und Gliazellen den Umbau des verletzten Rückenmarkes kontrollieren. Zu diesem Zweck möchten die Forscher die gliale Antwort im Rückenmark charakterisieren. Anschließend wollen sie herausfinden, wie diese Zellen die Erhaltung und den Ausbau von neu geschaffenen Netzwerken beeinflussen. Sie verwenden eine Kombination aus RNA-Sequenzierung und genetischen Ansätzen bei der Maus, um den Mechanismen auf den Grund zu gehen.  Die Forscher wollen auch der Tatsache auf die Spur kommen, wie diese glialen Zellen Einfluss auf die senso-motorische Erholung nach einer Querschnittsverletzung nehmen.

Die Neurowissenschaftler wollen Licht ins Dunkel bringen und die Mechanismen der axonalen Neuordnung durch Gliazellen aufklären. Dies könnte die Basis für einen Therapieansatz nach einer Querschnittslähmung sein und funktionelle Erholung schaffen.