TP6 - SASKit

Seneszenzassoziierte Biomarker und Signalwege in Blut und Gehirngewebe von Schlaganfallmodellen

Schlaganfall ist weltweit die häufigste Ursache für Abhängigkeit, in der Regel aufgrund von kognitiven Beeinträchtigungen. Schlaganfall ist auch mit Seneszenz verbunden, und metabolische Faktoren wie Hyperlipidämie und ein defekter Glukosestoffwechsel sind der zweitgrößte Risikofaktor. Sowohl für die Beurteilung des prognostischen Ergebnisses als auch für theranostische Interventionen erweisen sich Seneszenz-/Apoptosemarker als vielversprechende Kandidaten. Es ist wenig darüber bekannt, wie diese Marker, die gewöhnlich aus Blut gewonnen werden, mit den Markern im Gehirn korrespondieren und wie beide wiederum mit kognitiven Funktionsstörungen zusammenhängen.
Wir werden Biomarkerkandidaten auf pathomechanischer Basis identifizieren, indem wir in vitro-Hirn-Hypoxie/Ischämie-Modelle sowohl von normalen Mäusen als auch von einem metabolisch gestörten Mäusestamm mit defektem Stoffwechsel (UCP2-/- Maus) verwenden, welcher eine beschleunigte Seneszenz zeigt. Zu diesem Zweck werden wir lebende 450 µm dicke frontale somatosensorische Kortex-Schnitte von Mäusen Schlaganfallbedingungen (Hypoxie/Hypoglykämie) unterziehen, bis das Gewebe elektrisch still ist. Des Weiteren werden wir hervorgerufene Feldpotentiale (und den Grad der Erholung) sowie die Latenzzeit bis zur anoxischen Negativität in elektrophysiologischen Aufzeichnungen überwachen, um die Ischämie-Toleranz zu quantifizieren. Nach der Slice-Extraktion werden wir mit histologischen Techniken Apoptose und Seneszenz quantifizieren und diese Daten mit den Werten des Protein-Array-Kits und der Proteinexpressionsanalyse unter besonderer Berücksichtigung der Expression von Seneszenz/Apoptose und verwandter Signalwege abgleichen. Zusätzlich werden die Auswirkungen auf die Genexpression von assoziierten Targets getestet. Diese Daten werden in die Analysen der Modellierungsgruppen eingehen.
Als nächstes werden wir diese Ergebnisse auf die in-vivo-Situation übertragen, indem wir Marker in einem Maus-Schlaganfallmodell (mittlerer zerebraler Arterienverschluss, MCAO) in gesunden und UCP2-/- Mäusen quantifizieren. Um altersbedingte Effekte zu erkennen, werden wir Gruppen von jungen und alten (6 vs. 12-18 Monate) Mäusen untersuchen. Um die Auswirkungen auf das Gewebe und das Blut zu vergleichen, werden wir Messungen für beide durchführen. Insbesondere stellen wir Proben für Transkriptomik-Analysen zur Verfügung und führen Protein-Profiling durch. Um eine Korrelation zum funktionellen Ergebnis zu ermöglichen (und entsprechend den klinischen Daten in Teilprojekt 5), werden wir bei diesen Mäusen schlaganfallabhängige Funktionsstörungen mittels sensomotorischer Tests untersuchen und auch die synaptische Plastizität testen. Alle Daten werden in Teilprojekt 1 und 2 eingespeist, und wir nutzen die Erkenntnisse daraus, um zusätzliche Experimente zu entwerfen.