Neurotrophin-vermittelte Kommunikation zwischen Gliazellen und Neuronen

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Das Neurotrophin BDNF (brain-derived neurotrophic factor) ist unabdingbar für eine normale Gehirnfunktion. Es wird aktivitätsabhängig sezerniert, steuert Differenzierung und Wachstum und spielt eine wesentliche Rolle bei der Modulation neuronaler Plastizität. Unsere Arbeiten zeigten erstmals, dass BDNF eine schnelle Erregung von Neuronen hervorruft und wie ein klassischer, erregender Transmitter wirkt. Ebenso konnten wir kürzlich nachweisen, dass BDNF schnelle Calciumtransienten in Gliazellen auslöst. Die Gliazell-Aktivierung durch BDNF verläuft jedoch über völlig andere Mechanismen als die Aktivierung von Neuronen. Diese Ergebnisse eröffnen eine Neubetrachtung der zellulären Wirkweise und Funktion von Neurotrophinen. Es ist bekannt, dass gliale Calciumtransienten die Freisetzung neuroaktiver Substanzen durch die Gliazellen bewirken und dadurch direkt neuronale Eigenschaften und die Signalübertragung an Synapsen beeinflussen können. Die schnelle Gliazell-Aktivierung durch BDNF könnte somit eine wichtige, bislang unerkannte Rolle bei der Signalverarbeitung und -weiterleitung im Gehirn spielen. Ziel dieses Projektes ist es, mit Hilfe moderner zellphysiologischer Methoden (u. a. Calcium-Imaging, Patch-Clamp, Immuncytochemie) zu untersuchen, ob die Neurotrophin-induzierte Gliazell-Aktivierung zu einer Kommunikation zwischen Gliazellen und Neuronen führt. Dabei soll die zelluläre Analyse einer BDNF-induzierten Freisetzung neuroaktiver Substanzen durch Gliazellen und deren Wirkung auf Neurone im Vordergrund stehen.