Zur Rolle der Astrozyten bei Epilepsie
Astrozyten (oder auch Astroglia) bilden die Mehrheit der Gliazellen, den wichtigsten Zelltypen im Zentralnervensystem (ZNS). Zunehmend wird vermutet, dass sie an grundlegenden Mechanismen der ZNS-Signalgtebung beteiligt sind. Mit dieser Erkenntnis veränderte sich auch die Sicht auf die Hirnfunktion, denn offenbar hängt die Informationsverarbeitung im Gehirn wesentlich von interaktiven Neuronen-Gliazell-Netzwerken ab. Auf dieser Basis erforschte das Kooperationsprojekt NEUROGLIA, welche Rolle Astroglia bei der Entstehung von neurologischer Krankheiten wie Epilepsien innehaben. So wurde die Neuronen-Gliazell-Interaktion im gesunden und epileptischen Gehirn durch Messungen von Gehirnströmen in Tiermodellen und an Gewebeproben von Epilepsiepatienten untersucht. Ergebnisse zeigten die Heterogenität von Astroglia, wobei Astrozyten in verschiedenen Gehirnregionen variable physiologische Eigenschaften aufweisen. Die Analyse von Astroglia im Thalamus etwa identifizierte Subpopulationen, die auf eine afferente Stimulation anders reagierte und benachbarte Neuronen aktivierte. An transgenen Tiermodellen wurden viele molekulare Signalwege zwischen Neuronen und Astroglia (und umgekehrt) untersucht, und auch die krankhafte Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schrank (BHS) und Extravasation von Albumin als Ursachen für eine gestörte Astrozytenfunktion und Epilepsie identifiziert. Identifiziert wurde dabei auf molekularer Ebene ein neuer Kommunikationssignalweg zwischen Neuronen und Astroglia, in dem Endokannabinoide als wichtige Modulatoren fungieren. Mittels Elektrophysiologie und Kalziumbildgebung erfolgte eine zeitlich-räumliche dynamische Charakterisierung der Astroglia-Neuronen- Interaktion im gesunden und epileptischen Hirn. Weiterhin untersuchten die Partner die Beteiligung von Astro- und Mikroglia an inflammatorischen Prozessen, um die beobachtete Therapieresistenz einiger Epileptiker zu klären und gegebenenfalls die Entwicklung von Medikamenten zu beschleunigen, die auf der Unterbrechung spezifischer Signalwege beruhen. Ein wichtiges Ergebnis von NEUROGLIA war, dass die Interaktion von Astrozyten und Neuronen tatsächlich bei epileptischen Anfällen von Bedeutung ist, sodass nun möglicherweise eine neue therapeutische Zielstruktur für effektivere Strategien im Umgang mit epileptischen Anfällen zur Verfügung steht. Insgesamt wird das Projekt, indem es die Ursachen von Epilepsie genauer identifiziert und charakterisiert, neben den Betroffenen auch den Angehörigen zugute kommen.
