Bluthirnschrankenstörungen und die Bedeutung albumin induzierter TGF-Beta abhängiger Signalwege für neuronale Plastizität und assoziierte Netzwerkveränderungen

• Antragsteller: Professor Dr. Dietmar Schmitz, seit 1/2017
• Mitantragsteller: Professor Dr. Alon Friedman
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie ; Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 253162394

Viele Erkrankungen, die zu einer Epilepsie führen, sind initial durch eine Störung der Bluthirnschranke gekennzeichnet, mit resultierenden Veränderungen im ionalen Milieu und Exsudation von Serumproteinen (insbesondere Albumin). Wir konnten zeigen, dass durch Albumin präferentiell in Astrozyten ein TGF-beta abhängiger Signalweg aktiviert wird, der mit einer Veränderung astrozytärer Eigenschaften verbunden ist und nachfolgend zum Auftreten epileptischer Anfälle führt. Wir wollen nun Veränderungen in hippokampalen Netzwerkeigenschaften untersuchen, die durch Öffnung der Bluthirnschranke oder durch intraventrikuläre Applikation von Albumin bzw TGFbeta mit Hilfe osmotischer Pumpen ausgelöst werden. Veränderungen der hippokampalen Eigenschaften und des EEGs werden während der epileptogenen und epileptischen Periode analysiert. Wir werden spezifische Veränderungen homo und heterosynaptischer Kurzzeit- und Langzeitplastizität verfolgen und Veränderungen synaptischer Konnektivität analysieren. Losartan und der ALK5-Inhibitor SJN werden genutzt um in TGFbeta abhängige Signalwege einzugreifen und die Bedeutung für das neurologische Outcome zu untersuchen. Die Experimente werden ergänzt durch Messungen an Mäusen, denen TGFbeta Rezeptoren auf Astrozyten fehlen. Im Projekt werden ex vivo Messungen an Hirnschnittpräparaten und in vivo Messmethoden eingesetzt. Elektrophysiologische Messungen werden durch bildgebendes Magnetresonzimaging der Bluthirnschrankenfunktion und immunhistologische Untersuchungen ergänzt in einer bewährten Kooperation zwischen einem israelischen und deutschen Labor.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Israel
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Uwe Heinemann, bis 11/2016 (†)