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Mechanismen Erythropoietin-induzierter Neuroplastizität beim ischämischen Schlaganfall der Maus

Subject Area Molecular and Cellular Neurology and Neuropathology
Term from 2011 to 2016
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 201128620
 
Final Report Year 2017

Final Report Abstract

In einem komplexen experimentellen Versuchsansatz, welcher in vivo Experimente mittels transienter MCA-Okklusion der Maus mit in vitro Experimenten an primären Neuronen und Astrozytenkulturen kombinierte, konnten wir nachweisen, dass das Erythropoetin komplexe Effekte auf neuronale Plastizität auf der Ebene neuronaler Afferenzen des motorischen Kortex der Maus hat, welche auf zellulärer Ebene mit der Remodellierung von Axonen, Axonkollateralen und Dendritenverzweigungen assoziiert sind. Bemerkenswert in unserem in vitro-Versuchsansatz war die Induktion des Wachstums von Axonkollateralen, welche wir gegenwärtig in den in vitro Experimenten weiter erforschen. Auf molekularer Ebene bemerkenswert ist die Regulation des extrazellullären Matrixproteins Tenascin-C und Förderung der Astrozyten-Migration durch Erythropoetin, die einen grundlegenden Einfluss auf zerebrale Reorganisation und Neuroplastizität haben dürfte. Angesichts der von uns in Optogenetik-Experimenten beobachteten funktionellen Relevanz mittellinienkreuzender thalamokortikaler Projektionen untersuchen wir gegenwärtig mit Hilfe eines kombinierten Optogenetik-/ Elektrophysiologie-Ansatzes Reorganisation des motorischen Vibrissen-Kortex in einem Whisker-Stimulations-Modell. Vor dem Hintergrund, dass Optogenetik nicht nur zur funktionellen Charakterisierung zentraler nervöser Projektionen, sondern auch zur Modulation neuronaler Plastizität genutzt werden kann, erhoffen wir uns von diesen Experimenten grundlegendere Einsichten in den Beitrag mittellinienkreuzender Projektionen zu neurologischer Funktionserholung.

Publications

  • Neural Stem Cell Transplantation Induces Stroke Recovery by Upregulating Glutamate Transporter GLT-1 in Astrocytes. J Neurosci. 2016; 36(41):10529-10544
    Bacigaluppi M, Russo GL, Peruzzotti-Jametti L, Rossi S, Sandrone S, Butti E, De Ceglia R, Bergamaschi A, Motta C, Gallizioli M, Studer V, Colombo E, Farina C, Comi G, Politi LS, Muzio L, Villani C, Invernizzi RW, Hermann DM, Centonze D, Martino G
    (See online at https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1643-16.2016)
  • Promoting brain remodelling and plasticity for stroke recovery: therapeutic promise and potential pitfalls of clinical translation. Lancet Neurol. 2012; 11(4):369-80
    Hermann DM, Chopp M
    (See online at https://doi.org/10.1016/S1474-4422(12)70039-X)
  • The novel proteasome inhibitor BSc2118 protects against cerebral ischaemia through HIF1A accumulation and enhanced angioneurogenesis. Brain. 2012; 135(Pt 11):3282-97
    Doeppner TR, Mlynarczuk-Bialy I, Kuckelkorn U, Kaltwasser B, Herz J, Hasan MR, Hermann DM, Bähr M
    (See online at https://doi.org/10.1093/brain/aws269)
  • MicroRNA-124 protects against focal cerebral ischemia via mechanisms involving Usp14-dependent REST degradation. Acta Neuropathol. 2013; 126(2):251-65
    Doeppner TR, Doehring M, Bretschneider E, Zechariah A, Kaltwasser B, Müller B, Koch JC, Bähr M, Hermann DM, Michel U
    (See online at https://doi.org/10.1007/s00401-013-1142-5)
  • Effects of acute versus post-acute systemic delivery of neural progenitor cells on neurological recovery and brain remodeling after focal cerebral ischemia in mice. Cell Death Dis. 2014; 5:e1386
    Doeppner TR, Kaltwasser B, Teli MK, Bretschneider E, Bähr M, Hermann DM
    (See online at https://doi.org/10.1038/cddis.2014.359)
  • HMG-CoA Reductase Inhibition Promotes Neurological Recovery, Peri-Lesional Tissue Remodeling, and Contralesional Pyramidal Tract Plasticity after Focal Cerebral Ischemia. Front Cell Neurosci. 2014; 8:422
    Kilic E, Reitmeir R, Kilic Ü, Caglayan AB, Beker MC, Kelestemur T, Ethemoglu MS, Ozturk G, Hermann DM
    (See online at https://doi.org/10.3389/fncel.2014.00422)
  • Extracellular Vesicles Improve Post-Stroke Neuroregeneration and Prevent Postischemic Immunosuppression. Stem Cells Transl Med. 2015; 4(10):1131-43
    Doeppner TR, Herz J, Görgens A, Schlechter J, Ludwig AK, Radtke S, de Miroschedji K, Horn PA, Giebel B, Hermann DM
    (See online at https://doi.org/10.5966/sctm.2015-0078)
  • Post-stroke transplantation of adult subventricular zone derived neural progenitor cells - A comprehensive analysis of cell delivery routes and their underlying mechanisms. Exp Neurol. 2015; 273:45-56
    Doeppner TR, Kaltwasser B, Teli MK, Sanchez-Mendoza EH, Kilic E, Bähr M, Hermann DM
    (See online at https://doi.org/10.1016/j.expneurol.2015.07.023)
  • Sustained neurological recovery induced by resveratrol is associated with angioneurogenesis rather than neuroprotection after focal cerebral ischemia. Neurobiol Dis. 2015; 83:16-25
    Hermann DM, Zechariah A, Kaltwasser B, Bosche B, Caglayan AB, Kilic E, Doeppner TR
    (See online at https://doi.org/10.1016/j.nbd.2015.08.018)
  • The indirect NMDAR antagonist acamprosate induces postischemic neurologic recovery associated with sustained neuroprotection and neuroregeneration. J Cereb Blood Flow Metab. 2015; 35(12):2089-97
    Doeppner TR, Pehlke JR, Kaltwasser B, Schlechter J, Kilic E, Bähr M, Hermann DM
    (See online at https://doi.org/10.1038/jcbfm.2015.179)
  • Very-late-antigen-4 (VLA-4)-mediated brain invasion by neutrophils leads to interactions with microglia, increased ischemic injury and impaired behavior in experimental stroke. Acta Neuropathol. 2015; 129(2):259-77
    Neumann J, Riek-Burchardt M, Herz J, Doeppner TR, König R, Hütten H, Etemire E, Männ L, Klingberg A, Fischer T, Görtler MW, Heinze HJ, Reichardt P, Schraven B, Hermann DM, Reymann KG, Gunzer M
    (See online at https://doi.org/10.1007/s00401-014-1355-2)
  • Post-acute delivery of memantine promotes post-ischemic neurological recovery, peri-infarct tissue remodeling, and contralesional brain plasticity. J Cereb Blood Flow Metab. 2017; 37(3):980-993
    Wang YC, Sanchez-Mendoza EH, Doeppner TR, Hermann DM
    (See online at https://doi.org/10.1177/0271678X16648971)
 
 

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