Lehrstuhl für Zellmorphologie und Molekulare Neurobiologie
Die Rolle der Extrazellulärmatrix nach Verletzungen des Zentralen Nervensystems
Das Zentrale Nervensystem des Menschen ist nach Verletzungen nur sehr begrenzt in der Lage, verlorengegangene Funktion wiederherzustellen. Eine entscheidende Rolle dabei spielt die extrazelluläre Matrix. Sie wird von Zellen in die Umgebung abgegeben und enthält Signale, die das Überleben, die Differenzierung und die Wanderung von Zellen im Gewebe ebenso wie das Axonwachstum und die Ausbildung von synaptischen Verknüpfungen zwischen den Nervenzellen beeinflussen. Nach Verletzungen kommt es im geschädigten Gewebe zur sogenannten „reaktiven Gliose“. Hierbei werden unter anderem Astrozyten aktiviert, welche nun eine Vielzahl an Molekülen freisetzen, die das Schicksal der übrigen Zellen im verletzten Gewebe regulieren. Ein solcher Faktor ist Tenascin-C, das auch während der Entwicklung stark exprimiert wird.
Das Projekt hat zum Ziel, die Rolle von Molekülen der extrazellulären Matrix bei der Regeneration von Verletzungen im Gehirn zu untersuchen. Dabei soll auch der gegenseitige Einfluss von transplantierten Stammzellen und extrazellulärer Matrix aufeinander untersucht werden. Hierdurch soll zu einem besseren Verständnis der molekularen Vorgänge nach Verletzungen beigetragen werden, um möglicherweise zukünftig gezielt Strategien zur Förderung des regenerativen Potentials entwickeln zu können.
Im Rahmen dieses Projekts kommen unter anderem folgende Methoden zur Anwendung: Zunächst werden fokale Laserläsionen im Mausmodell (Kooperation mit Prof. U. T. Eysel) durchgeführt, anschließend werden die Zusammensetzung der extrazellulären Matrix und die Identität der Zellen mittels immunhistochemischer Färbungen von Hirnschnitten am Fluoreszenzmikroskop analysiert. Zuvor in der Zellkultur expandierte neurale Stamm-/Vorläuferzellen werden transplantiert und ihr Einfluss auf die Regeneration durch den Vergleich mit unbehandelten Tieren untersucht. Außerdem werden PCR und Western Blot genutzt, um beispielsweise die Stammzellen zu charakterisieren.
Akademisches Kurzprofil:
- Studium der Biologie an der Ruhr-Universität Bochum
- 2009: Diplom in Biologie
- seit 2009: IGSN-Stipendium bzw. Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Ruhr-Universität Bochum am Lehrstuhl für Zellmorphologie und molekulare Neurobiologie
Publikationen:
- Faissner A, Roll L, Theocharidis U. (2016) Tenascin-C in the matrisome of neural stem and progenitor cells. Mol Cell Neurosci. 2016 Nov 9. pii: S1044-7431(16)30222-6. doi: 10.1016/j.mcn.2016.11.003. [Epub ahead of print] Review.
- Kwiatkowska M, Reinhard J, Roll L, Kraft N, Dazert S, Faissner A, Volkenstein S. Neuroscience (2016) The expression pattern and inhibitory influence of Tenascin-C on the growth of spiral ganglion neurons suggest a regulatory role as boundary formation molecule in the postnatal mouse inner ear. Neuroscience.
- Roll L, Faissner A (2014) Influence of the extracellular matrix on endogenous and transplanted stem cells after brain damage. Frontiers in cellular neuroscience 8:219.
- Roll L, Mittmann T, Eysel UT, Faissner A (2012). The laser lesion of the mouse visual cortex as a model to study neural extracellular matrix remodeling during degeneration, regeneration and plasticity of the CNS. Cell Tissue Res
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