Projektbeschreibung
Epithel des Plexus choroideus als indirekter Kommunikator zwischen Körper und Gehirn
Die Natur schützt das zentrale Nervensystem mit speziellen Barrieren, die verhindern, dass Bakterien und andere große Moleküle es passieren, zwischen ihm und dem Blut vor schädlichen Substanzen. Die Blut-Liquor-Schranke wird von den Epithelzellen des Plexus choroideus gebildet, aus dem der Liquor hervorgeht. Das einzellige Epithel ist auf der einen Seite dem Blut und auf der anderen Seite dem Liquor zugewandt und damit in einer einzigartigen Position für die Kommunikation zwischen Peripherie und Gehirn. Ziel des ERC-finanzierten Projekts BrainGate ist es, zu untersuchen, ob periphere immunologische und mikrobielle Faktoren aus dem Darm, die im Blut wandern, die Gehirnfunktion indirekt über das Epithel des Plexus choroideus und seine Auswirkungen auf den Liquor beeinflussen.
Ziel
In contrast to other organs, the brain is surrounded by a system of specialized anatomical barriers isolating it from direct contact with immune cells and microbial products present in the blood. However, such factors do dynamically shape brain function in homeostasis and disease. Because of this unusual anatomy, the pathways of blood-brain communication are still poorly understood, while this understanding would provide a fundamental insight into brain function regulation, and enrich the current knowledge of neurological disease mechanisms. My previous work suggests that the choroid plexus (CP) is a central player mediating the influence of immune and microbial signals on the brain. The CP epithelium is a monolayer barrier tissue, which on the side facing the blood has the ability to sense such peripheral factors, and on the side facing the brain, produces the cerebrospinal fluid (CSF)a liquid carrying nutrients and signaling molecules, which contacts nearly all brain cells, and ensures brain homeostasis. I therefore hypothesize that peripheral immune and microbial factors may shape brain function indirectly, via regulation of the CSF properties at the CP epithelium.
Based on our preliminary data, and building on my past expertise in CP biology, neuroscience and immunogenomics, here I propose an interdisciplinary project BrainGate, striving to illuminate the physiological mechanisms and roles of gut-blood-CP-brain communication axis during post-natal development (Aim 1), under conditions of microbiota perturbation (Aim 2) and along the circadian cycles (Aim 3). By developing new tools for CP-specific genetic perturbation and combining them with approaches of spatial transcriptomics and behavioral readouts in mouse models, this project will reveal fundamental principles of physiological regulation of brain development, function and maintenance and pave the way for future investigation of the gut-blood-CP-brain communication circuit in neurological disease.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
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