Rolle der olfaktorischen Hüllgliazellen bei der Axonregeneration im Riechnerv der Maus

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Das Riechsystem der Säuger ist insofern ein einzigartiges Sinnessystem, da es auch im adulten Tier einer ständigen Erneuerung unterliegt. Riechrezeptorzellen im Riechepithel werden zeitlebens neu gebildet und wachsen mit ihrem Axon in den Bulbus olfactorius ein, dem primären Riechzentrum im Gehirn. Der Übergang von peripherem zu zentralem Nervensystem im adulten Organismus ist nur im Riechnerv gegeben und wird durch die wachstumsfördende Wirkung eines spezialisierten Gliazelltyps, den Hüllgliazellen (olfactory ensheathing cells, OECs), begünstigt. Ihre wachstumsfördende Wirkung auf Axone üben OECs auch dann aus, wenn sie, z.B. nach einer Rückenmarksläsion, in verletztes Gewebe transplantiert werden. OECs können im Tiermodell die funktionelle Regeneration bei Rückenmarksverletzungen fördern, und ihre Wirkung wird bereits in ersten klinischen Studien am Menschen untersucht. Wie die OECs Axonwachstum und Regeneration fördernd beeinflussen, und mit welchen Signalen sie von den Axonen dazu angeregt werden, ist noch völlig unbekannt. Im vorliegenden Projekt sollen diese reziproken Wechselwirkungen zwischen OECs und Axonen während der Entwicklung und während regenerativer Prozesse untersucht werden. Insbesondere soll die Funktion von spontanen und evozierten Ca2+-Signalen in OECs für diese Prozesse analysiert werden. Da Unterdrückung dieser Ca2+-Signale den wachstumfördernden Einfluß der OECs beeinträchtigt, stellt sich die Frage, welche Rolle spontane Ca2+-Signale bei der Leitung auswachsender Axone haben. Hierzu werden in vivo Experimente durchgeführt, in denen Ca2+-Signale in OECs gemessen und auch manipuliert werden und der Effekt der Ca2+-Signale auf das Axonwachstum und die Migration der OECs untersucht wird. Die Experimente werden zum einen während der Frühentwicklung in den ersten Tage nach der Geburt durchgeführt, zum anderen nach Läsion der Riechschleimhaut bzw. nach Transplantation von OECs in verletztes Rückenmarksgewebe. Ziel des Projektes ist, heraus zu finden, welche Bedeutung die Ca2+-Signale in OECs für das Auswachsen und die Regeneration der Rezeptoraxone haben, und welche Prozesse sie dazu anwerfen.