Projektbeschreibung
Astrozyten für die Gehirngesundheit entwickeln
Das Gehirn ist auf ein komplexes Gefäßnetz angewiesen, wobei die neurovaskuläre Einheit die entscheidende Verbindung zwischen dem Gehirn und seinen Blutgefäßen darstellt. Diese Einheit hält die Blut-Hirn-Schranke aufrecht und versorgt Neuronen mit Nährstoffen. Astrozyten, Schlüsselzellen in der neurovaskulären Einheit, vermitteln die Kommunikation zwischen Neuronen und Endothelzellen und spielen eine wichtige Rolle für die Gehirngesundheit. Der Laktat-Austausch zwischen Astrozyten und Neuronen ist für die Homöostase des Gehirns entscheidend. Im Rahmen des über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts ANCOM wird die Entwicklung von Astrozyten zur Verbesserung ihrer Interaktion mit Neuronen in einem papierbasierten Modell der neurovaskulären Einheit untersucht. Durch die Entwicklung künstlicher Organellen mit Siliziumdioxid-Nanopartikeln und Laktat-Dehydrogenase soll die Laktatproduktion angekurbelt und damit die Hirntherapie gefördert werden.
Ziel
The brain is supplied by a complex and vast vascular network whose interactions are difficult to grasp in their entirety. The neurovascular unit (NVU) was thus introduced and represents the minimal functional unit linking the brain and its vessels. NVU cells interact closely to maintain the integrity of the blood-brain barrier and supply the brain with nutrients. Among these, astrocytes play the key role of mediator between the endothelial cells, supporting the blood flow, and the neurons. The astrocyte-neuron lactate shuttle is an essential communication pathway, and its control is crucial for brain homeostasis and thus brain health.
The research hypothesis of ANCOM is that the engineering of astrocytes will allow to modulate their communication with neurons in close proximity, cultured in a paper-based NVU model. Engineered astrocytes can thereby be used to influence neurons behaviour and thus contribute to tune the brains activity. Specifically, artificial organelles will be designed to boost the lactate production in the astrocytes. These will be made of silica nanoparticles with lactate dehydrogenase enzyme immobilised on their surface and placed in the cytosol of the astrocytes. Upon a boosted lactate release, a beneficial effect on neurons is predicted either in simple cell cocultures but also in more complex systems. For that purpose, a dynamic in vitro paper-based model of the NVU containing endothelial cells, pericytes, astrocytes and neurons will be established. Moreover, by employing a new approach developed by the Stdler lab, it will even be possible to add active locomotion to these artificial organelles with the aim of targeting the astrocytes through the blood circulation. ANCOM aims thus at offering an easily accessible NVU model, able to address many questions in neuroscience, contributing to the development of brain therapies. This interdisciplinary project will allow me to broaden my skills and start my career as an independent researcher.
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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Koordinator
8000 Aarhus C
Dänemark