Analyse geschlechtsspezifischer Unterschiede in Gliazellen, die das Eindringen von Makrophagen in das Fliegenhirn beeinflussen

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Klämbt
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 520050892

Um die Funktion des Gehirns zu gewährleisten, ist das Nervensystem vom Kreislaufsystem durch die Blut-Hirn-Schranke (BHS) getrennt, die entweder von Glia- oder Endothelzellen gebildet wird. Darüber hinaus verhindert die BHS das Eindringen von Krankheitserregern und Immunzellen. Aufgrund seiner effizienten Trennung vom Blutkreislauf gilt das Nervensystem als immunprivilegiertes Organ. Daher haben sich spezifische zelluläre Abwehrmechanismen entwickelt, um Infektionen zu bekämpfen und Zelltrümmern zu entfernen. Bei wirbellosen Tieren ging man bisher davon aus, dass Gliazellen des ZNS Zelltrümmer beseitigen, während Makrophagen Krankheitserreger hauptsächlich in der Hämolymphe bekämpfen. Wie wir jedoch kürzlich zeigen konnten, sind Makrophagen, die aus der Hämolymphe stammen, auch in der Lage, in ein entzündetes Fliegenhirn einzudringen, wo sie zwei separate Barrieren des ZNS überwinden: die Blut-Hirn-Schranke, die von Pperineurialen und subperineurialen Gliazellen gebildet wird, und eine Barriere um das Neuropil, die von den ensheathing Gliazellen gebildet wird. Überraschenderweise haben wir festgestellt, dass Makrophagen leichter in das männliche Gehirn eindringen als in das weibliche Gehirn. Vorläufige Daten deuten darauf hin, dass dies auf geschlechtsspezifische Unterschiede in der Blut-Hirn-Schranke zurückzuführen ist. Hier wollen wir die Mechanismen entschlüsseln, die den geschlechtsspezifischen Unterschieden in der Glia-Differenzierung zugrunde liegen und wie dies die Invasion von Makrophagen in das Gehirn beeinflussen könnte. Frühere Sequenzierungsprojekte haben mehrere Kandidaten identifiziert, die in diesen Gliazellen geschlechtsspezifisch exprimiert werden. Wir werden prüfen, ob diese Gene männliche Gehirne anfälliger für die Makrophageninvasion machen, wenn eine gliale Immunität induziert wird. Um geschlechtsspezifische Unterschiede in den verschiedenen Gliazellen des ZNS zu identifizieren, wollen wir Sequenzanalysen zu Zeiträumen durchführen, die für die Makrophageninvasion relevant sind. Anschließend werden wir die in Frage kommenden Gene analysieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen