Einflüsse der Mikroumgebung auf Wachstum und Überleben enterischer Nerven- und Gliazellen in vitro

• Applicant: Professor Dr. Karl-Herbert Schäfer
• Subject Area: Pediatric and Adolescent Medicine
• Term: from 2001 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5334900

Das enterische Nervensystem (ENS) umfaßt die Gesamtheit aller Nerven- und Gliazellen des Gastrointestinaltraktes, sowie der anhängenden Gallenwege und der Bauchspeicheldrüse. Ein funktionierendes ENS gewährleistet den reibungslosen Ablauf von Transport (Motilität) und Verdauung (Sekretion und Resorption) innerhalb des Magen-Darm-Traktes. Die Arbeitshypothese dieser Studie geht davon aus, daß die Mikroumgebung des enterischen Nervensystems, also der Muskelmantel des Darmes bzw. die Submucosa, das Verhalten, Überleben und die Differenzierung der enterischen Neurone und Gliazellen beinflußt. Im Rahmen dieser Studie soll die Reaggregation des Plexus myentericus innerhalb einer dreidimensionalen Matrix unter dem Einfluß einer normalen, sowie einer pathologisch veränderten Mikroumgebung (z.B. einer Anganglionose bei einem Morbus Hirschsprung [HD]) untersucht werden. Dazu werden zunächst Darmabschnitte aus pathologisch veränderten OP-Resektaten gewonnen, Mucosa und Muskularis getrennt, und die Muskelschicht anschließend unter Anwesenheit von Proteinasehemmern homogenisiert. Danach werden die Proteinhomogenate auf ihren Gehalt an neurotrophen und Differenzierungsfaktoren (z.B. GDNF, CNTF, NT-3) untersucht und an Kulturen von isoliertem Plexus myentericus der Ratte als Bioassay getestet. Dazu wird dissoziierter Plexus myentericus in einer Lösung von Extracellulärmatrixproteinen (Laminin, Kollagen, Hyaluronsäuren) resuspendiert und ausgesät. Diese Lösung geliert bei 37°C im Brutschrank und bildet somit eine dreidimensionale Umgebung, in welcher sich ein Sekundärplexus ausbilden kann. In einem weiteren Schritt werden Muskelzellen aus gesundem und pathologisch verändertem Darm isoliert und kultiviert. Die Überstände dieser Kulturen werden adäquat den Homogenaten untersucht und getestet. Mit diesem Ansatz soll es möglich sein, hemmende oder fördernde Einflüsse der Mikroumgebung eines pathologischen Darmes auf das ENS zu objektivieren, und eventuell verantwortliche Faktoren zu identifizieren.

• DFG Programme: Research Grants