Projektbeschreibung
Adipositas und die Kommunikation zwischen Darm und Gehirn
Anhand der neuronalen Kommunikation zwischen Darm und Gehirn lassen sich die gastrointestinalen Organe besser überwachen. Außerdem trägt sie zur Regulierung der Energie- und Glukosehomöostase bei. Bei Adipositas ist die Kommunikation gestört, was außerdem mit Überernährung und Insulinresistenz in Verbindung steht. Dieses EU-finanzierte Projekt wird durch den Einsatz einer Kombination von modernen Instrumenten der molekularen Neurowissenschaften und Ansätzen für die Mausgenetik die Identität darmanregender Neuronen bestimmen, ihre Rolle im Ernährungsverhalten und im Glukosestoffwechsel definieren und die neuronalen Schaltkreise zu den nachgeschalteten Hirnregionen abbilden. Die Projektergebnisse werden im Erfolgsfall dazu beitragen, Herausforderungen zu meistern, die mit der zell- und organspezifischen Ausrichtung auf bestimmte Neuronen verbunden sind – ein erster wichtiger Schritt, um neue Therapien zur Behandlung von Adipositas zu entwickeln.
Ziel
Communication between the gut and the brain is essential for metabolic function. Sensory afferent neurons are key gut-brain connectors that monitor gastrointestinal (GI) tract organs, including the stomach, the duodenum, the liver, and the portal vein area, and thereby critically contribute to systemic energy and glucose homeostasis regulation. Disruption of this neural gut-brain communication develops in obesity and correlates with overeating, body weight gain, and insulin resistance. However, the relevant sensory neuronal populations innervating the GI tract organs along with the pertaining underlying metabolic neurocircuitry still remain to be elucidated. To date, advances in this field have been impeded by the challenges associated with targeting distinct sensory neurons of vagal and spinal origin in a cell-type and organ-specific manner, thereby making the accurate determination of their metabolic function highly difficult. Thus, the proposed comprehensive research program will employ a combinatorial set of modern molecular systems neuroscience tools and novel mouse genetic approaches to (1) elucidate the role of specific sensory neurons in feeding behavior and glucose metabolism, (2) determine the functional metabolic neurocircuitry of GI tract-innervating vagal and spinal afferents in an organ-specific manner, (3) study the effects of obesity on their transcriptomes, and (4) map their functional connectivity as well as synaptic adaptions to downstream brain sites. Collectively, the overarching goals of these four autonomous but complementary projects are to gain greater insights into the integral components of sensory neurons as gut-brain connectors in controlling metabolism as a first step to developing new therapies to treat obesity.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
80539 Munchen
Deutschland