Zytoskelettmodulation und zerebrale Ischämie: Effekte von Gelsolin und Cytochalasin D

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Gesteigerter Ca2+-Einstrom durch aktivierte NMDA-Rezeptoren sowie spannungsabhängige Ca2+-Kanäle (VDCC) ist ein entscheidender Pathomechanismus nach zerebraler Ischämie. Der Aktivierungszustand dieser Kanäle wird durch dynamische Zytoskelettveränderungen modifiziert ("channel rundown"), die teilweise durch das Aktinfilament-depolymerisierende Protein Gelsolin vermittelt werden. Die Effekte von Gelsolin können pharmakologisch durch das Pilztoxin Cytochalasin D imitiert werden. In dem hier beantragten Vorhaben soll anhand des Gelsolins geklärt werden, ob eine Reduktion des Ca2+-Influx durch Modifikation des Aktinzytoskeletts und damit indirekt von Ca2+-Kanälen eine neuartige neuroprotektive Strategie zur Therapie des Schlaganfalls oder von anderen neurodegenerativen Krankheiten darstellen könnte. Hierbei soll insbesondere ein mögliches Zusammenspiel des Ca2+-Influx-modulierenden Mechanismusses mit der Apoptoseeffektorfunktion des Gelsolins, das auch Substrat der Apoptose-exekutierenden Caspase-3 ist, untersucht werden. Wir wollen deshalb (1) den Einfluss der Aktindepolymerisierung auf die Funktion der prä- und postsynaptischen Ca2+-Kanäle, die Ca2+-abhängige Neurotransmitterfreisetzung bzw. -reuptake sowie den letztlich Ca2+-vermittelten zellulären Schaden bestimmen und (2) die Rolle von Gelsolin an geeigneten Apoptosemodellen in vitro und in vivo testen, hierbei die Aktivierung von Caspase-3 und Gelsolin miteinander korrelieren und den Umfang des apoptotischen Zelluntergangs quantifizieren.