Resilienz des Gehirns

Das Gehirn wird durch hochkomplexe Entwicklungsprozesse gebildet, die von tausenden von Genen und deren Interaktion mit der spezifischen Umgebung des Embryos während der Schwangerschaft gesteuert werden. Mutationen in den zugrundeliegenden Genen können eine Prädisposition für verschiedene neurologische Entwicklungsstörungen darstellen, unter anderem Autismus-Spektrum-Störungen. Diese Störungen sind aufgrund ihres entwicklungsbedingten Charakters schwer zu behandeln - wenn sich die Krankheit manifestiert, ist es meist zu spät, um die Ursachen zu bekämpfen. Die Genetikforschung bietet jedoch einige Hoffnung: Erstaunlich viele Menschen, die eine ausgeprägte genetische Veranlagung für neurologische Entwicklungsstörungen haben, leben ein gesundes Leben. Die Beobachtung, dass krankheitsverursachende Mutationen eine unvollständige Penetranz haben können, ist fast so alt wie die Genetik selbst, aber die zugrunde liegenden Ursachen sind kaum untersucht. Wir vermuten, dass die pränatale Umgebung innerhalb der Gebärmutter, die eng mit dem Zustand der Mutter während der Schwangerschaft zusammenhängt, ein Schlüsselfaktor dafür ist, warum sich das Gehirn einiger Babys trotz genetischer Anfälligkeit, physiologisch entwickeln kann. Dieses Projekt stärkt das aufstrebende Gebiet der "Brain Resilience" (Widerstandsfähigkeit des Gehirns) und versucht, die molekularen Prozesse zu entschlüsseln, durch die ein günstiges pränatales Umfeld die genetische Veranlagung für neurologische Entwicklungsstörungen aufheben kann und die Entwicklung eines gesunden Gehirns ermöglicht. Das Projekt, das in den molekularen Neurowissenschaften verwurzelt ist, wird: (1) genetische Mausmodelle für neurologische Entwicklungsstörungen auf die Auswirkungen von Veränderungen der pränatalen Umgebung untersuchen; (2) molekulare Signale des mütterlichen Organismus identifizieren, die die Resilienz auf biologischer Ebene fördern; (3) die identifizierten biologischen Prozesse in menschlichen Hirnorganoiden evaluieren; und (4) die Möglichkeit der Entwicklung molekularer Interventionen untersuchen, die die Resilienz des Gehirns therapeutisch fördern können. Das Projekt wird von einem interdisziplinären wissenschaftlichen Team durchgeführt, das in einzigartiger Weise geeignet ist, das aufstrebende Gebiet der Brain Resilience zu etablieren und zu fördern. Es verfügt über fundierte Fachkenntnisse in den Bereichen kognitive Neurobiologie (Gaia Novarino), Hirnorganoide (Jürgen Knoblich), Bioinformatik (Christoph Bock), Entwicklungsbiologie (Igor Adameyko), Gehirnstruktur (Roman Romanov) und Kommunikation zwischen Mutter und Nachkommen (Daniela Pollak). Die transformative Wirkung dieses aufstrebenden Feldes geht möglicherweise über den Bereich der neurologischen Entwicklungsstörungen hinaus, da es einen Weg aufzeigen könnte, um von der dem menschlichen Körper innewohnenden Widerstandsfähigkeit zu lernen und diese durch gezielte molekulare Eingriffe zu verbessern und therapeutisch zu nutzen.