Die circadiane Uhr im olfaktorischen Bulbus der Säuger: Mechanismen der Entrainments und funktionelle Aspekte

• Applicant: Dr. Ute Abraham
• Subject Area: Animal Physiology and Biochemistry
• Term: from 2006 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 27276394

Eine Vielzahl von physiologischen Prozessen und Verhaltensweisen wird durch die biologische Uhr in den suprachiasmatischen Nuclei (SCN) des Säugerhirns gesteuert. Gewöhnlich synchronisieren diese sogenannten circadianen Rhythmen mit periodisch wiederkehrenden Umweltfaktoren, z.B. dem Licht-Dunkel-Zyklus, sie bleiben jedoch auch unter konstanten Bedingungen erhalten. Da eine Störung der biologischen Uhr zu ernsten Gesundheitsschäden von Schlafstörungen bis hin zu Krebsleiden führen kann, ist es wichtig, Organisation und Mechanismus der biologischen Uhr zu verstehen. Neben den SCN gibt es zahlreiche Gewebe, die ebenfalls circadiane Rhythmen aufweisen, die in vivo jedoch größtenteils von den SCN angetrieben zu werden scheinen. Umso erstaunlicher ist es, dass wir kürzlich vom SCN unabhängige Oszillationen im olfaktorischen Bulbus (OB) der lebenden Ratte entdeckt haben. Die Funktion dieser Uhr ist noch unklar, es gibt jedoch aufgrund früherer Bulbektomie-Versuche und Daten aus unserem Labor Hinweise darauf, dass der OB einen Einfluss sowohl auf das circadiane System, als auch auf die photoperiodische Regulation von Reproduktionszyklen in Nagetieren hat. Das proximate Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Mechanismen der Synchronisierung des OB mit Umweltfaktoren zu untersuchen. Eine zentrale Frage ist: Kann die Uhr im OB durch periodische Geruchsstimulation unabhängig von den SCN synchronisiert werden? Dies soll anhand von Verhaltensexperimenten und Biolumineszenz Assays an transgenen Mäusen beantwortet werden. Anschließend sollen die gewonnenen Erkenntnisse angewandt und der Einfluß von olfaktorischen Botenstoffen auf einzelne OB Zellen untersucht werden. Als ultimates Ziel streben wir an, eine funktionelle Beziehung zwischen olfaktorischer Synchronisation der Uhr im OB und dem Reproduktionszyklus aufzudecken.

• DFG Programme: Research Grants