Projektbeschreibung
Myelin: Wichtiger Aspekt bei der Neurodegeneration?
Die Neuronen im Gehirn und im Rückenmark sind durch eine Myelinscheide isoliert, die die Geschwindigkeit der elektrischen Impulse stark erhöhen kann. Myelin wird von Oligodendrozyten erzeugt, die offenbar eine zentrale Rolle für die Integrität der Neuronen spielen, indem sie wichtige Stoffwechselprodukte liefern, die für die neuronale Energieproduktion erforderlich sind. Dies deutet darauf hin, dass Oligodendrozyten einen Einfluss auf neurologische Erkrankungen mit Demyelinisierung wie etwa Multiple Sklerose ausüben könnten. Im Rahmen des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts MyeliNANO soll die Rolle des Myelins bei höheren Hirnfunktionen und das Ausmaß, in dem Oligodendrozyten die funktionelle Integrität von Neuronen und Neurodegeneration beeinflussen, erforscht werden. Die Ergebnisse können der metabolischen Neuroprotektion als mögliche Behandlungsstrategie bei neurodegenerativen Erkrankungen den Weg bereiten.
Ziel
Myelin is made by highly specialized glial cells and enables fast axonal impulse propagation. We have
discovered that oligodendrocytes in the CNS are, in addition to myelination, required for the integrity and
survival of axons, independent of the presence or absence of myelin itself. More recently, we found the
underlying mechanism and could show that glycolytic oligodendrocytes provide axons with pyruvate/lactate.
These metabolites are transported through a system of myelinic nanochannels to the axonal compartment, in
which mitochondria generate ATP. The finding was a paradigm-shift for the physiological function of axonassociated
glia, and opens now the intriguing possibility that oligodendrocytes are important modifiers of
neurological diseases in which myelinated axons are lost. This includes, in addition to multiple sclerosis, also
classical neuropsychiatric disorders. We will generate novel genetic tools in mice that allow us to study the
role myelin and secondary axonal loss in higher brain functions. We will test the challenging hypothesis that
reducing oligodendroglial support of axonal metabolism is a risk for differen neurodegenerative disorders.
These involve the previously neglected ultrastructure of CNS myelin with cytosolic (20-300 nanometer
wide) channels within the myelin sheath. These 'nanochannels' couple the oligodendrocyte soma
metabolically to the adaxonal space, but are vulnerable to aging and physical injury. We hypothesize that
cellular mechanisms as diverse as neuroinflammation and the aggregation of misfolded proteins in myelinic
nanochannels cause perturbations of the axonal energy metabolism. When combined, the findings of
MyeliNANO will shed new light on previously unknown functions of CNS myelin and will pave the way for
metabolic neuroprotection as a therapeutic approach to a range of neurodegenerative diseases.
Wissenschaftliches Gebiet
- medical and health sciencesbasic medicineneurologydementiaalzheimer
- medical and health scienceshealth sciencesinflammatory diseases
- medical and health sciencesbasic medicineimmunologyimmunisation
- medical and health sciencesbasic medicineneurologymultiple sclerosis
- medical and health sciencesbasic medicineneurologyamyotrophic lateral sclerosis
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-ADG - Advanced GrantGastgebende Einrichtung
80539 Munchen
Deutschland