Prof. Dr. Marcus Semtner
Institut für Biologie / Max Delbrück Center
Gastprofessor
14195 Berlin
Neuroimmunologie und Physiologie der Mikroglia
Mikroglia sind die residenten Immunzellen des Gehirns. Ihre physiologische Aufgabe besteht darin, das Gehirn vor Infektionen und Schäden zu schützen, die Gewebsreparatur zu fördern und Neuronen und andere Gliazellen durch die Sekretion von Wachstumsfaktoren, Zytokinen und anderen Signalmolekülen zu ernähren. Mikroglia sind auch an der Entfernung von Synapsen im Rahmen der neuronalen Plastizität im gesunden Gehirn beteiligt. Mikrogliafortsätze nehmen häufig direkten Kontakt mit neuronalen Synapsen auf. Neuronale Aktivität reguliert die Mikroglia-Aktivität und vorzugsweise werden weniger aktive Inputs entfernen. Unser Hauptforschungsinteresse besteht darin, zu verstehen, wie Mikroglia synaptische Aktivität erkennen und wie diese Signale intrazellulär weitergeleitet werden, um die Morphologie und das Verhalten der Mikroglia zu verändern. Der Hauptschwerpunkt unserer Arbeit liegt auf der Signalübertragung über G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, sowohl solche, die an Calciumionen als auch solche, die cAMP als Second Messenger benutzen. Viele der Substanzen, die das mikrogliale Verhalten beeinflussen können, wirken auf G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (z. B. Chemokin-, Komplement-, Hormon-, Neurotransmitter- oder purinerge Rezeptoren). Daher ist die Erforschung mikroglialer G-Proteine und deren Signalwege eine Möglichkeit, Immunantworten im Gehirn auf bestimmte Medikamente abzuschätzen.
In einer aktuellen Veröffentlichung beschreiben wir ein neuartiges Mausmodell, in dem Mikroglia, aber keine anderen Gehirnzellen, das Ca(2+)-Reporterprotein GCaMP6m und den Fluoreszenzreporter mCherry exprimieren. Mit diesem Mausmodell sind wir in der Lage, die Neuronen- und Astrozyten-Mikroglia-Kommunikation in akuten lebenden Hirnschnitten und in vivo zu entschlüsseln, auch in verschiedenen Krankheitskontexten.
Publikationen (in den letzten fünf Jahren)
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