Regulation der Proliferation und Differenzierung von Neuroepithelzellen durch Dystroglycan

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Neuroepithelzellen sind die Vorläuferzellen aller Nerven- und Gliazellen im sich entwickelnden ZNS. Sie haben eine palisadenartige Morphologie und durchspannen die gesamte Breite des Neuralrohres. An der Innenseite des Neuralrohres (ventrikulär) sind sie über „tight-junctions“ miteinander verknüpft, an der Außenseite (piale Seite) sind sie über einen Endfuß mit einer Basalmembran verbunden. Dystroglycan ist die zentrale Komponente des Dystrophin-assoziierten Proteinkomplexes. Mutationen in diesem Komplex sind die molekulare Ursache für die verschiedenen Formen von Muskeldystrophie, schwere Erkrankungen mit dem gemeinsamen Merkmal einer progressiven Degeneration der Skelettmuskulatur, die häufig von unterschiedlich schweren ZNS Veränderungen begleitet werden. In Neuroepithelzellen ist Dystroglycan in den Endfüßen im Bereich des Kontaktes mit der Basalmembran hoch konzentriert. Frühere Arbeiten aus unserem Labor haben gezeigt, dass eine Hemmung der Synthese oder der Funktion von Dystroglycan zu einer Hyperproliferation von Neuroepithelzellen und zu einer vermehrten Differenzierung von postmitotischen Nervenzellen führt. Wie Dystroglycan die Proliferation und Differenzierung von Neuroepithelzellen beeinflusst, ist allerdings unbekannt. Ziel des vorliegenden Antrags ist es, den molekularen Mechanismus der Proliferationskontrolle durch Dystroglycan aufzuklären, die Ursache der veränderten Differenzierung zu untersuchen und die Langzeiteffekte einer Dystroglycanhemmung auf die Neurogenese im sich entwickelnden ZNS aufzuklären. Diese Untersuchungen sollen nicht nur einen Einblick in die Funktion von Dystroglycan im sich entwickelnden ZNS geben werden, sondern auch helfen, die Veränderungen im ZNS und in der Skelettmuskulatur bei den verschiedenen Formen von Muskeldystrophie besser zu verstehen.