Identifizierung von TRPV1- und TRPM8-unabhängigen neuen molekularen Sensoren für hohe und niedrige Temperatur.

• Antragsteller: Dr. Hans Jürgen Solinski
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 250903377

Das thermosensorische System liefert Säugetieren wichtige Informationen über die Umgebungstemperatur. Dies ist überlebensnotwendig, da praktisch alle physiologischen Prozesse eine korrekte Temperaturhomöostase benötigen. Fehlfunktionen dieses Systems resultieren entweder in spontanen Schmerzen bei physiologisch nicht schmerzhaften Reizen (thermische Hyperalgesie) oder in einer starken Neigung zu Gewebeschäden nach schmerzhaften Reizen auf Grund von vermindertem Vermeidungsverhalten.Molekulare Temperatursensoren werden in primär-sensorischen Neuronen exprimiert und zeichnen sich durch unterschiedliche thermische Reizschwellen aus. So detektiert der transient receptor potential cation channel vanilloid subfamily member 1 (TRPV1) in vivo extrem heiße Temperaturen (> 50 °C), besonders unter inflammatorischen Bedingungen, während er darüber hinaus an der Wahrnehmung von weniger stark erhöhten Temperaturen, insbesondere im gesunden Gewebe, nicht beteiligt ist. Demgemäß wurde der TRP melastatin subfamily member 8 (TRPM8) als maßgeblicher molekularer "kühl"-Sensor (10 - 30 °C) etabliert, vermittelt jedoch nicht die Wahrnehmung extrem kalter Temperaturen. Weitere Kandidatenmoleküle, unter anderem TRP- und andere Ionenkanäle, sind zusätzlich als Temperatur-sensitiv beschrieben worden. Trotzdem wird die Wahrnehmung des gesamten, physiologisch relevanten Temperaturbereichs durch die zurzeit bekannten molekularen Temperatursensoren nicht abgedeckt.Daher verfolgt dieses Projekt das Ziel, neue molekulare Temperatursensoren zu identifizieren und zu charakterisieren. Meine Rationale basiert auf Daten aus der Ablation distinkter Subpopulationen primär-sensorischer Neurone. Diese Daten deuten auf die zusätzliche Expression bislang nicht identifizierter molekularer Wärmesensoren in TRPV1 positiven Neuronen hin, während der TRPM8 eine Zellpopulation mit zusätzlichen neuen Kältesensoren markiert. Ich werde einen Transkriptom-basierenden Screeningansatz mit anschließender in vitro und in vivo Charakterisierung nutzen, um die molekulare Basis der Temperaturwahrnehmung in diesen Neuronenpopulationen genauer aufzuklären. Diese neuen Einblicke werden das Verständnis des somatosensorischen Systems deutlich verbessern und können zudem genutzt werden, um neue Behandlungsstrategien für Patienten mit somatosensorischen Fehlfunktionen, die häufig an starken Schmerzen leiden, zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Mark A. Hoon, Ph.D.