Wir freuen uns, heute den Gewinner der Forschungs-Ausschreibung ‚Call for Proposals 2020‘ bekannt zu geben. Wir gratulieren Frau Dr. Ulrike Hedrich-Klimosch und Ihren Kolleginnen des Hertie-Instituts für klinische Hirnforschung des Universitätsklinikums Tübingen.

Anfang 2020 starteten wir mit unseren Partnern – Gruppo Famiglie Dravet (I), Dravet UK (GB), Apoyo Dravet (E), Stichting Dravet Syndroom Nederland/Vlaanderen (NL) und der Vereinigung Dravet Syndrom Schweiz (CH) – einen Forschungsaufruf. Insgesamt wurden 34 sehr interessante Forschungsprojekte eingereicht.  Frau Dr. Hedrich und Ihre Kolleginnen konnten sich mit Ihrem Grundlagenforschungsprojekt den Zuschuss in Höhe von 125.000 EUR sichern.

Ziel des ausgewählten Projekts ist die Untersuchung eines Mechanismus in der Pathophysiologie des Dravet-Syndroms. Dabei werden die Interaktionen zwischen unterschiedlichen Zelltypen genau betrachtet und inwiefern diese interagierenden Zellen vom Gendefekt betroffen sind.

Das Team beschreibt ihr Projekt wie folgt:

Beim Dravet-Syndrom (DS) kommt es zu einer Veränderung der neuronalen Aktivität im Gehirn, was durch Mutationen im SCN1A-Gen, welches den Natriumkanal NaV1.1 kodiert, verursacht wird. Es hat sich gezeigt, dass diese Mutationen vor allem die Funktion hemmender Nervenzellen, welche die NaV1.1-Kanäle exprimieren,verändern. Dies beeinträchtigt die Kommunikation zwischen den Neuronen und führt letztlich zu einer geringeren Hemmung und Übererregbarkeit.

Neurone sind in komplexe Netzwerke eingebettet, die untereinander, aber auch mit anderen Zelltypen, z. B. Oligodendrozyten, in Kontakt stehen. Oligodendrozyten sind für die Myelinscheiden verantwortlich, welche die Axone bestimmter Neurone umhüllen. Diese Hüllen dienen als „Drahtisolierung“, sie schützen die Axone und beschleunigen ihre Weiterleitung. Obwohl Oligodendrozyten und ihre Vorläufer (OPCs) einen gemeinsamen embryonalen Ursprung mit hemmenden Neuronen haben und auch während der Entwicklung stark interagieren, wurde bisher nicht untersucht, ob sie auch von SCN1A-Mutationen betroffen sind. Im embryonalen Gehirn entwickeln sich OPCs zusammen mit Neuronen, aber im Gegensatz zu Neuronen behalten sie ihre Fähigkeit, sich zu teilen und neue Zellen zu bilden, ein Leben lang bei.

Kürzlich wurde beschrieben, dass die Myelinisierung bei DS-Patienten gestört ist. Obwohl wir wissen, dass hemmende Neurone und OPCs miteinander interagieren, ist noch nicht bekannt, wie diese Interaktion bei DS verändert ist und welche Folgen diese Veränderungen für die Gehirnfunktion haben. In unserem Projekt wollen wir daher untersuchen, wie sich SCN1A-Mutationen auf Oligodendrozyten und deren Interaktion mit Neuronen auswirken und ob die Myelinisierung im Gehirn insgesamt beeinträchtigt ist.

Unsere Schlüsselfragen sind daher, (i) ob die Verteilung des Natriumkanals NaV1.1 an bestimmten Stellen des Neurons, an denen Aktionspotenziale erzeugt und weitergeleitet werden, in einem DS-Mausmodell verändert ist, (ii) ob eine SCN1A-Mutation die physiologischen Eigenschaften von Neuronen und OPCs und ihre Interaktionen verändert, und (iii) ob die Myelinisierung durch SCN1A-Mutationen verändert wird.

Zur Beantwortung dieser Fragen werden wir die sogenannte Super-Resolution-Mikroskopie einsetzen, um zu analysieren, wie Ionenkanäle in Neuronen, insbesondere NaV1.1, verteilt sind und wie sich dies in Zellen verändert, die aus einem DS-Mausmodell isoliert wurden. Wir werden Neuronen und OPCs von gesunden Kontroll- und DS-Mäusen isolieren und kultivieren und durch Ko-Kultivierung ihre Aktivität messen und ihre Reaktion auf elektrische Stimuli bewerten. Dies wird Aufschluss darüber geben, ob ihre Interaktion durch die Mutation verändert ist. Darüber hinaus werden wir die Gehirne von juvenilen und erwachsenen gesunden Kontroll- und DS-Mäusen analysieren und untersuchen, ob es Unterschiede in der Myelinmenge zwischen ihnen gibt.

Unsere Forschung wird einen neuen pathophysiologischen Mechanismus von DS charakterisieren, nämlich die Neuron-Oligodendrozyten Interaktion, um neue Behandlungsstrategien zu entwickeln.

Wir wünschen Frau Dr. Hedrich-Klimosch und Ihren Kolleginnen viel Spaß und maximalen Erfolg bei Ihrer Forschungsarbeit und hoffen auf Ergebnisse, die uns der Heilung näherbringen.

 

Für weitere Infos zur Forschungsgruppe, bitte hier klicken.

 

Weitere Info-Links zum besseren Verständnis:

 

Was bedeutet Myelinisierung und welche Auswirkungen hat sie?

https://www.dasgehirn.info/grundlagen/struktur-und-funktion/highspeed-dank-myelin

https://de.wikipedia.org/wiki/Myelin

 

Wie funktioniert ein Oligodendrozyt?

https://www.wingsforlife.com/de/aktuelles/wie-funktioniert-ein-oligodendrozyt-783/

 

Wie war das nochmal mit der Nervenfaser?

https://de.wikipedia.org/wiki/Nervenfaser