Neuronale Aktivierung von Gliazellen und synaptische Modulation

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Gliazellen übernehmen in Nervensystemen wichtige Funktionen, wie z. B. die Aufrechterhaltung der ionalen Homöostase, Beseitigung von Neurotransmittern aus dem synaptischen Spalt sowie trophische Unterstützung für benachbarte Neurone. Seit einigen Jahren häufen sich die Hinweise, dass Gliazellen auch unmittelbar an der Informationsverarbeitung im Gehirn beteiligt sind, indem sie synaptische Prozesse modulieren. Das Zentralnervensystem des Blutegels bietet ein geradezu ideales Modellsystem, entsprechende Funktionen von Gliazellen zu überprüfen: Zwei Riesengliazellen treten im Neuropil eines jeden Ganglions in engen Kontakt mit neuronalen Zellausläufern und Synapsen. In diesem System wollen wir einzelne Synapsen hinsichtlich ihrer Modulation durch Funktionen der Riesengliazelle untersuchen. Dabei stehen einerseits eletrogene Glutamat- und Bikarbonattransportsysteme als herausragende gliale Prozesse im Vordergrund; wir wollen untersuchen, wie diese von neuronaler Aktivität beeinflusst werden können. Für die Analyse der Rolle von Gliazellen auf eine identifizierte, erregende synaptische Übertragung hat sich in Vorarbeiten die schnelle glutamaterge Synapse zwischen einem Mechanorezeptorneuron (N-Zelle) und dem L-Motoneuron als geeignet erwiesen. Die Übertragung an dieser senso-motorischen Synapse wird von dem Leydig-Interneuron und von dem peptidergen Transmitter Myomodulin verändert, die beide auch Funktionen der Riesengliazellen modulieren. Ziel der Untersuchung ist die Hypothese zu überprüfen, ob die Gliazellen an der Modulation von Synapsen beteiligt sind.