NGFN-PLUS

Mechanismen der Epileptogenese und neuronalen Synchronisation

Leitung:    Prof. Dr. Dirk Isbrandt
Institut: University of Hamburg
Homepage: http://www.isbrandtlab.org
Das Hauptziel unseres Projektes ist die Erforschung der Mechanismen der Epileptogenese und neuronalen Synchronisation in durch Ionenkanalfehlfunktionen übererregbaren neuronalen Netzwerken. Von den in transgenen Tiermodellen erhobenen Daten erhoffen wir uns ein besseres Verständnis der Pathophysiologie der Epilepsieentstehung, um, und dies ist eines der Kernziele von EMINet, neue präventive und therapeutische Strategien entwickeln zu können.
In unserem Projekt verwenden wir einen interdisziplinären Ansatz, welcher unterschiedliche molekular- und verhaltensbiologische Methoden mit in vitro und in vivo- elektrophysiologischen Analysen von transgenen Mäusen mit selektiv veränderten Ionenkanalaktivitäten integriert. Insbesondere konzentrieren wir uns hierbei auf transgene Mauslinien mit Hirnregion-spezifischen und reversibel steuerbaren M-, H- und A-Ionenkanalaktivitäten. Dabei werden sowohl Linien mit funktioneller Stromreduktion über dominant negative HCN- und Kv4-Kanaluntereinheiten als auch Linien mit Überexpression der funktionellen Kanalproteine geschaffen. Der Nachweis veränderter Kanalaktivitäten und deren Effekte auf die zelluläre und synaptische Physiologie erfolgen durch in vitro-Messungen an akuten Hirnschnitten. Mit Hilfe standardisierter Verhaltenstests werden mögliche Auswirkungen der veränderten Ionenkanalfunktion auf das Verhalten der transgenen Tiere erfasst. Effekte auf komplexere Netzwerkphänomene werden in vivo durch akute und chronisch implantierte Multi-Elektroden-Ableitungen untersucht. Dabei wird die neuronale Aktivität sowohl unter physiologischen Bedingungen als auch während epileptischer Anfälle mit hoher Auflösung analysiert. Schließlich kann mit Hilfe des Tet-Off-Systems die Transgenexpression zeitlich eng reguliert werden, um Effekte der altersabhängigen Expression auf die Gehirnentwicklung und –funktion zu testen.  
Durch diese Experimente erhoffen wir uns ein verbessertes Verständnis der Funktion einzelner Membranströme und damit Ansätze für neue Therapieoptionen, die in unseren transgenen Modellen auf ihre Wirksamkeit untersucht werden können.



Weitere relevante Internet-Links:
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
Zentrum für Molekulare Neurobiologie Hamburg
Weitere Teilprojektleiter: